Кроме того bios предоставляет вычислительной системе такие функции как
Обновлено: 03.07.2024
BIOS - Базовая система ввода-вывода (Basic Input Output System) называется так потому, что включает в себя обширный набор программ ввода-вывода, благодаря которым операционная система и прикладные программы могут взаимодействовать с различными устройствами как самого компьютера, так и подключенными к нему.
Вообще говоря, в PC система BIOS занимает особое место. С одной стороны, ее можно рассматривать как составную часть аппаратных средств. С другой стороны, она является как бы одним из программных модулей операционной системы. Сам термин BIOS, видимо, заимствован из операционной системы CP/M, в которой модуль с подобным названием был реализован программно и выполнял примерно подобные действия.
Большинство современных видеоадаптеров, а также контроллеры накопителей имеют собственную систему BIOS, которая обычно дополняет системную. Во многих случаях программы, входящие в конкретную BIOS, заменяют соответствующие програмные модули основной BIOS. Вызов программ BIOS, как правило, осуществляется через программные или аппаратные прерывния.
Заметим, что система BIOS помимо программ взаимодействия с аппаратными средствами на физическом уровне содержит программу тестирования при включении питания компьютера POST (Power-On-Self-Test, Самотестирование при включении питания компьютера). Тестируются основные компоненты, такие как процессор, память, вспомогательные микросхемы, приводы дисков, клавиатура и видеоподсистема. Если при включении питания компьютера возникают проблемы (BIOS не может выполнить начальный тест), вы услышите последовательность звуковых сигналов:
Код сигнала Значение
1 Ошибка регенерации DRAM
2 Отказ схемы четности
3 Отказ базового ОЗУ 64 Кб
4 Отказ системного таймера
5 Отказ процессора
6 Ошибка адресной линии A20 контроллера клавиатуры
7 Ошибка исключения виртуального режима Virtual Mode Exception
8 Ошибка теста чтения, записи памяти дисплея
9 Ошибка контрольной суммы ROM-BIOS
Если вы сталкиваетесь с чем-либо подобным, существует высокая вероятность того, что эта проблема связана с аппаратными средствами. Система BIOS в PC реализована в виде одной микросхемы, установленной на материнской плате компьютера. Заметим, что название ROM BIOS в настоящее время не совсем справедливо, ибо <ROM> - предполагает использование постоянных запоминающих устройств (ROM - Read Only Memory), а для хранения кодов BIOS в настоящее время применяются в основном перепрограммируемые (стираемые электрически или с помощью ультрафиолетового излучения) запоминающие устройства.
Мало того, наиболее перспективным для хранения системы BIOS является сейчас флэш-память. Это позволяет легко модифицировать старые или добавлять дополнительные функции для поддержки новых устройств, подключаемых к компьютеру.
Поскольку содержимое ROM BIOS фирмы IBM было защищено авторским правом, то есть его нельзя подвергать копированию, то большинство других производителей компьютеров вынуждены были использовать микросхемы BIOS независимых фирм, системы BIOS которых, разумеется, были практически полностью совместимы с оригиналом.
Наиболее известные из этих фирм три: American Megatrends Inc. (AMI), Award Software и Phoenix Technologies. Заметим, что конкретные версии BIOS неразрывно связаны с набором микросхем (chipset), используемым на системной плате. Кстати, компания Phoenix Technologies считается пионером в производстве лицензионно-чистых BIOS. Именно в них впервые были реализованы такие функции, как задание типа жесткого диска, поддержка привода флоппи-дисков емкостью 1,44 Мбайта и т.д.
Более того, считается, что процедура POST этих BIOS имеет самую мощную диагностику. Справедливости ради надо отметить, что BIOS компании AMI наиболее распространены. По некоторым данным, AMI занимает около 60% этого сегмента рынка.
Кроме того, из программы Setup AMI BIOS можно вызвать несколько утилит для тестирования основных компонентов системы и работы с накопителями. Однако при их использовании особое внимание следует обратить на тип интерфейса, который использует привод накопителя.
Система BIOS в компьютерах, неразрывно связана с SMOS RAM. Под этим понимается <неизменяемая> память, в которой хранится информация о текущих показаниях часов, значении времени для будильника, конфигурации компьютера: количестве памяти, типах накопителей и т.д. Именно в этой информации нуждаются программные модули системы BIOS.
Своим названием SMOS RAM обязана тому, что эта память выполнена на основе КМОП-структур (CMOS-Complementary Metal Oxide Semiconductor), которые, как известно, отличаются малым энергопотреблением. Заметим, что CMOS-память энергонезависима только постольку, поскольку постоянно подпитывается, например, от аккумулятора, расположенного на системной плате, или от батареи гальванических элементов, как правило, смонтированной на корпусе системного блока. Заметим, что большинство системных плат допускают питание CMOS RAM как от встроенного, так и от внешнего источника.
Заметим, что в случае повреждения микросхемы CMOS RAM (или разряде батареи или аккумулятора) программа Setup имеет возможность воспользоваться некой информацией по умолчанию (BIOS Setup Default Values), которая хранится в таблице соответствующей микросхемы ROM BIOS. Кстати, на некоторых материнских платах питание микросхемы CMOS RAM может осуществляться как от внутреннего, так и от внешнего источника. Выбор определяется установкой соответствующей перемычки.
Программа Setup поддерживает установку нескольких режимов энергосбережения, например Doze (дремлющий), Standby (ожидания, или резервный) и Suspend (приостановки работы). Данные режимы перечислены в порядке возрастания экономии электроэнергии. Система может переходить в конкретный режим работы по истечении определенного времени, указанного в Setup. Кроме того, BIOS обычно поддерживает и спецификацию АРМ (Advanced Power Management).
Как известно, впервые ее предложили фирмы Microsoft и Intel. В их совместном документе содержались основные принципы разработки технологии управления потребляемой портативным компьютером мощностью.
Напомним, что задание полной конфигурации компьютера осуществляется не только установками из программы Setup, но и замыканием (или размыканием) соответствующих перемычек на системной плате. Назначение каждой из них указано в соответствующей документации.
2. Настройка CMOS.
Изменение установок в CMOS через программу SETUP. Чаще всего SETUP может быть вызван нажатием специальной комбинации клавиш (DEL, ESC, CTRL-ESC, или CRTL-ALT-ESC) во время начальной загрузки (некоторые BIOS позволяют запускать SETUP в любое время, нажимая CTRL-ALT-ESC). В AMI BIOS, чаще всего, это осуществляется нажатием клавиши DEL (и удержанием ее) после нажатия кнопки RESET или включения ЭВМ.
STANDARD CMOS SETUP.
Стандартные предустановки CMOS:
Date (mn/date/year) - для изменения даты в системных часах.
Time (hour/min/sec) - для изменения времени в системных часах.
Hard disk C: (Жесткий Диск C:) - Номер вашего первичного (главного) жесткого диска.
Cyln - Число цилиндров на вашем жестком диске.
Head - число головок. Wpcom - предкомпенсация при записи.
Lzone - адрес зоны парковки головок.
Sect - Число секторов на дорожку.
Size - объем диска. Автоматически вычисляется согласно числу цилиндров, головок и секторов. Выражается в мегабайтах.
Floppy drive A (дисковод для дискет A) - устанавливается тип дисковода для дискет, который будет использоваться в качестве привода A.
Floppy drive B (тип дисковода B) - аналогично предыдущему.
Primary display (Первичный дисплей) - Тип стандарта отображения, который вы используете.
ADVANCED CMOS SETUP.
Typematic Rate Programming - программирование скорости автоповтора нажатой клавиши. По умолчанию - Disabled.Следующие два пункта определяют, как программируется клавиатура.
Typematic Rate Delay (msec) - задержка автоповтора, начальное значение: 500 мс. Начальная задержка перед стартом автоповтора символа, т.е., сколько времени вы должны удерживать клавишу нажатой, чтобы ее код начал повторяться.
Typematic Rate (Chars/Sec) - частота автоповтора (символов в секунду). Начальное значение: 15.
Memory Test Tick Sound - щелчок при прохождении теста памяти. Рекомендуется устанавливать Enabled для того, чтобы слышать, что процесс загрузки выполняется нормально.
Wait for If Any Error-ждать нажатия F1 в случае любой ошибки. Когда при начальной загрузке обнаруживается ошибка, PC просит вас нажать F1-только в случае не фатальных ошибок. Если установлено в Disabled - система печатает предупреждение и продолжает загрузку без ожидания нажатия клавиши. Рекомендуется устанавливать Enabled.
System Boot Up Num Lock-включение дополнительной клавиатуры при загрузке в цифровой режим. Определяет, будет ли включен режим NumLock при начальной загрузке ЭВМ. Одним это нравится, другим - нет.
Floppy Drive Seek at Boot - поиск на флоппи-диске при загрузке. Рекомендуется устанавливать в Disabled для более быстрой загрузки и для уменьшения опасности повреждения головок.
System Boot Sequence-последовательность начальной загрузки системы - на каком дисководе вначале искать ОС. Для более быстрой загрузки рекомендуется C:,A: - этот же метод пригоден и для того, чтобы посторонние не могли загрузить ваш компьютер с дискеты, если ваш autoexec.bat начинается с процедуры доступа к системе.
Установка A:,C: нужна в том случае, если пользователь не знает, как ему сконфигурировать CMOS - иначе при какой-либо неудаче большинство пользователей не будут знать, что им делать, если невозможно загрузиться с дискеты. Однако, следует быть внимательным - вам следовало бы знать, что эта установка включается и отключается и быть готовым к этому - если дорожка с начальным загрузчиком на вашем жестком диске будет повреждена (но не будет полностью отсутствовать), вы сможете загрузиться с дискеты. Аналогично, легко обмануться, считая, что вы загружаетесь с дискеты, заведомо чистой от вирусов, в то время как на самом деле загрузка происходит с инфицированного жесткого диска.
External Cache Memory - внешняя кэш - память . Устанавливается Enabled, если имеется кэш-память. Одна из наиболее часто встречающихся ошибок при работе с CMOS SETUP - если при наличии кэш-памяти вы блокируете ее. Производительность системы при этом значительно падает. Это - кэш между CPU и системной шиной. При установке Enabled и отсутствии реально установленной кэш-памяти система будет "заморожена" большую часть времени.
Password Checking Option - опция проверки пароля . Установка пароля на доступ к системе или к меню SETUP. Рекомендуется в тех случаях, когда ЭВМ используется совместно несколькими пользователями, и вы не хотите, чтобы кто-то (друзья, сестра и т.д.) изменяли установки BIOS.
BootSector Virus Protection - защита сектора загрузки от вирусов. В действительности это не совсем защита от вирусов. Все, что эта функция делает - всякий раз, когда к сектору начальной загрузки обращаются по записи, выдает предупреждение на экран и позволяет вам либо разрешить запись, либо запретить ее.
AUTO CONFIGURATION WITH BIOS DEFAULTS.
Авто конфигурация со значениями BIOS по умолчанию.
Значения BIOS по умолчанию - те, которые установлены в качестве начальных для вашей системной платы и CHIPSET'а. Дают приемлемую возможность прохождения стартового теста. Как правило, являются неплохими начальными значениями перед точной настройкой вашей системы. Если вы допустили какую-либо ошибку и не знаете, какую именно - выберите этот пункт. Опция заменит ваши установки в BIOS на исходные, и вы сможете начать все сначала. От вас требуется точное знание конфигурации вашей системы. Эта опция *НЕ МЕНЯЕТ* ни системную дату, ни конфигурацию жесткого диска и флоппи-дисководов в стандартном CMOS SETUP - поэтому вы можете ожидать, что большинстве случаев ваша система загрузится без проблем после выбора данной опции.
Дает вам возможность сменить активный пароль. По умолчанию никакой пароль не устанавливается. Предупреждение: не забывайте ваш пароль! Запишите его где-то! спросите себя: действительно ли мне *нужен* пароль для доступа к моей системе и/или BIOS? (настолько ли опасны для нее ваши брат/сестра/дети/посетители?) Если защита не представляет для вас существенного интереса - отключите ее, установив в Disabled!
Auto Detect Hard Disk.
Автообнаружение жесткого диска.
Удобная опция, когда вы "забыли" спецификации вашего жесткого диска. BIOS самостоятельно определит количество цилиндров, головок и секторов на вашем жестком диске. Иногда эта опция находится в главном меню.
WRITE TO CMOS AND EXIT.
Запись в CMOS и выход.
Сохранение изменений, которые вы внесли в CMOS. Вы должны сделать это, чтобы такая конфигурация сохранилась в качестве постоянной.
DO NOT WRITE TO CMOS AND EXIT.
Выход без записи в CMOS.
Если вы не уверены в сделанных изменениях, используйте эту опцию для безопасного выхода из SETUP.
Помогите заполнить пропуски
Базовая система ввода-вывода
________ ( __________________________________ - базовая система ввода-вывода) называется так потому, что включает в себя обширный набор ____________________________, благодаря которым операционная система и прикладные программы могут взаимодействовать как с ________________________________________ и с _________________. BIOS, с одной стороны, является____________________________ _______________________________, а с другой стороны это _________________________ _________________________________________.
К функциям BIOS относятся _______________________________________________ и ________________________________________________________________________. Но _________________ функцией BIOS материнской платы является_____________________ __________________________, подключенных к материнской плате, сразу после включения питания компьютера. Кроме того, BIOS предоставляет вычислительной системе такие функции, как _____________________________________________________, __________________, _____________________ входных и выходных данных, осуществление захвата внешних устройств, _______________________ __________________, возникающих при операциях ввода-вывода, планирование последовательности запросов на выполнение этих операций.
Часть функций базовой подсистемы может быть передана _____________________ и самим ____________________________________.
Базовая система ввода-вывода BIOS (Basic Input Output System) называется так потому, что включает в себя обширный набор программ ввода-вывода, благодаря которым операционная система и прикладные программы могут взаимодействовать с различными устройствами как самого компьютера, так и с устройствами, подключенными к нему. Вообще говоря, в архитектуре IBM-совместимого компьютера система BIOS занимает особое место. С одной стороны, ее можно рассматривать, как составную часть аппаратных средств, с другой стороны, она является как бы одним из программных модулей операционной системы.
Заметим, что система BIOS, помимо программ взаимодействия с аппаратными средствами на физическом уровне, содержит программу тестирования при включении питание компьютера POST (Power-On-Self-Test) и программу начального загрузчика. Последняя программа необходима для загрузки операционной системы с соответствующего накопителя.
Мне нужно только пропуски заполнить. А другой информации не надо. Ну спасибо и на этом)
Цель: выработать практические навыки работы с программных обеспечением компьютера, с внешними устройствами, подключаемыми к компьютеру; подключения внешних устройств к компьютеру и их настройки.
Задание 1 . Заполните пропуски в тексте ниже.
Базовая система ввода-вывода
BIOS - базовая система ввода-вывода ) называется так потому, что включает в себя обширный набор программ ввода-вывода , благодаря которым операционная система и прикладные программы могут взаимодействовать как с самого компьютера . BIOS, с одной стороны, является ее можно рассматривать как составную часть аппаратных средства , а с другой стороны это вляется как бы одним из программных модулей операционной системы.
К функциям BIOS относятся
Производит самотестирование железа при включении напряжения питания, при этом запуская программу самотестирования компьютера при включении питания (Power On Self Test — POST).
Он инициализирует устройства ввода-вывода (УВВ). Часть инициализации производится именно аппаратно-программными средствами, которые интегрированы в адаптеры УВВ.
Обеспечивает загрузку оперативки и выполняет программу BOOT — загрузчика ОС.
Обрабатывает программные прерывания от устройства ввода-вывода и обслуживает их функции. Для всех стандартных периферийных устройств BIOS хранит программу обслуживания. Некоторые, из которых загружаются отдельно и также хранятся в отдельной области дисковой памяти.
Предоставляет настройку конфигурации компьютера. Для этого BIOS использует специальную программу установки параметров PC — Setup BIOS. В состав БИОС входит отдельная микросхема технологии CMOS или же компонент чипсета и в ней хранятся параметры конфигурирования компа — RTC RAM.
Обеспечивает взаимодействие аппаратных компонентов ПК с ОС при ее загрузке и с помощью программ-драйверов.
Задание 2. «Программная и аппаратная поддержка ввода информации». Заполните таблицу.
Внешние интерфейсы (порты)
Последовательный порт – COM (от слова communication )
двунаправленный последовательный интерфейс, предназначенный для обмена байтовой информацией. Последовательный потому, что информация через него передаётся по одному биту, бит за битом (в отличие от параллельного порта). Наиболее часто для последовательного порта персональных компьютеров используется стандарт RS -232 C (был разработан в 1969 году). Ранее последовательный порт использовался для подключения терминала, позже для модема или мыши. Сейчас он используется для соединения с источниками бесперебойного питания, для связи с аппаратными средствами разработки встраиваемых вычислительных систем.
Параллельный порт –
LPT ( LinePrinterTerminal ) – международный стандарт параллельного интерфейса для подключения периферийных устройств персонального компьютера. В основе данного стандарта лежит интерфейс Centronics и его расширенные версии ( ECP , EPP ). Базовый интерфейс Centronics является однонаправленным параллельным интерфейсом, содержит характерные для такого интерфейса сигнальные линии (8 для передачи данных, строб, линии состояния устройства).
UniversalSerialBus– универсальная последовательная шина, предназначенная для периферийных устройств. Шина USB представляет собой последовательный интерфейс передачи данных для среднескоростных и низкоскоростных периферийных устройств. Для высокоскоростных устройств лучше применять FireWire. USB-кабель представляет собой две витые пары: по одной паре происходит передача данных в каждом направлении (дифференциальное включение), а другая пара используется для питания периферийного устройства (+5 В). Благодаря встроенным линиям питания, обеспечивающим ток до 500 мА, USB часто позволяет применять устройства без собственного блока питания (если эти устройства потребляют ток не более 500 мА). К одному контроллеру шины USB можно подсоединить до 127 устройств через цепочку концентраторов (они используют топологию "звезда"). В отличие от многих других стандартных типов разъемов, для USB характерны долговечность и механическая прочность.
(FireWire,i-Link) — последовательная высокоскоростная шина, предназначенная для обмена цифровой информацией между компьютером и другими электронными устройствами. КомпанияAppleпродвигает стандарт под торговой маркойFireWire. КомпанияSonyпродвигает стандарт под торговой маркойi.LINK.
В 1986 году члены MicrocomputerStandardsCommittee(Комитет по Стандартам Микрокомпьютеров) приняли решение объединить существовавшие в то время различные варианты последовательной шины (SerialBus). В 1992 году разработкой интерфейса заняласьApple, а в 1995 году был принят стандарт IEEE 1394.
Первоначально интерфейс позиционировался для передачи видеопотоков. Также он пришёлся по нраву и производителям внешних накопителей, обеспечивая высокую пропускную способность для современных высокоскоростных дисков. Сегодня многие системные платы, а так же почти все современные модели ноутбуков поддерживают этот интерфейс. Скорость передачи данных — 100, 200 и 400 Мбит/с, длина кабеля до 4,5 м.
(800 Мбит/сек, 1600 Мбит/сек). В 1394b появляются новые скорости — 800 и 1600 мегабит в секунду (возможно, и 3200 Мбит/сек), и увеличивается максимальная длина кабеля до 50, 70 и даже до 100 метров.
Изменились используемые кабели и разъёмы. В 1394b могут применяться даже простые UTP кабели 5 категории, но только на скоростях до 100 Мбит/сек. Для достижения максимальных скоростей на максимальных расстояниях предусмотрено использование оптики (fiberoptics), пластмассовой — для длины до 50 метров, и стеклянной — для длин до 100 метров.
Задание 3. Д/З Изучите модули «Устройства ввода информации. Примеры» и «Устройства вывода информации. Примеры». Заполните таблицу.
BIOS, или в переводе «базовое устройство ввода-вывода», это набор программ-инструкций, записанных на один из чипов-микросхем материнской платы компьютера. В компьютерах, созданных на архитектуре IBM-PC этот чип называется EEPROM, и имеет резервное питание от специальной батареи.
Назначение BIOS
Запуск компьютера без BIOS просто невозможен.
• проверка наличия, и работоспособности найденного оборудования;
• поиск, загрузка и запуск операционной системы;
• установка начальных параметров оборудования.
Кратко, BIOS выполняет начальную загрузку компьютера.
Пуск компьютера
После запуска компьютера, процессор считывает программный код BIOS из постоянной памяти, и загружает его в оперативную память (RAM). Управление компьютера в этот момент фактически передано коду BIOS, который сразу считывает настройки компьютера (из той же постоянной энергонезависимой памяти), и после быстрого тестирования оборудования (работоспособность контроллеров материнской платы, и устройств, к ней присоединенных), применяет их. После чего, находит и загружает в RAM-память машинный код загрузчика операционной системы.
В дальнейшем управление компьютером передаётся непосредственно загрузчику, который начнёт поиск операционной системы. В зависимости от выставленных параметров, поиск будет произведён на:
• жёстком диске;
• на CD/DVD дисках (в подключенных приводах);
• на USB носителях;
• на дискетах;
Неисправности системы
Сброс БИОС
В ситуациях, когда ошибочно внесены неверные параметры, произошёл сбой или каких ещё не предвиденных ситуациях, настройки BIOS можно вернуть на исходные (обнулить). Сделать это проще всего одним из следующих способов:
• собственно из меню BIOS (обычно это раздел Load Fail-Safe Defaults);
• путём перестановки перемычки (с последующей перезагрузкой и возвращением перемычки к исходному положению) на контакты с надписью «CLEAR_CMOS» (или им подобной). Перемычка по умолчанию стоит на нейтральных контактах;
• вытянуть ненадолго (1-2 минуты) батарею резервного источника питания (большая литиевая батарея, в гнезде, обычно в нижней части материнской платы).
На сегодня, основных видов программ два, это Award BIOS (от компании Phoenix Technologies) и Ami BIOS (например, от American Megatrends). Кроме различий в цвете меню настройки, и структуре расположения информации (в 2 столбца или в строку), они отличаются по своей структуре.
В целом же через меню доступна настройка таких функций как:
• системное дата и время;
• выбор устройства загрузки операционной системы (актуально при установке самой ОС);
• включить или отключить поддержку USB устройств;
• просмотреть значение, или изменить напряжение, подающееся на процессор и модули RAM-памяти (для увеличения их производительности);
• установить пароль на просмотр настроек БИОС.
Будущее
Технология BIOS была разработана ещё в 1981 году, и в целом, кардинальных изменений после этого не было (это особенно заметно по «специфическому» графическому интерфейсу). К середине 1990-х годов, начала прорабатываться идея EFI (позднее переросшая в UEFI), интерфейса между операционной системой и низкоуровневыми устройствами. Но пока до конца не ясно, сможет ли данный интерфейс полноценно заменить его.
Читайте также: