ТЕМА 2. Основы базовой системы ввода-вывода данных (BIOS - Basic input output system).

BIOS — это термин, который используется для описания базовой системы ввода-вывода. По существу, BIOS представляет собой “промежуточный слой” между программной и аппаратной частями системы. Большинство пользователей под BIOS подразумевают драйверы устройств.

Информация о конфигурации компьютерной системы и регистрационная информация о BIOS хранится в запоминающем устройстве CMOS RAM (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor, комплементарный металлооксидный полупроводник) — энергонезависимая память для хранения информации о конфигурации компьютера. Эта информация сохраняется при отключении компьютера от сетевого питания, т.к. питание запоминающего устройства осуществляется от батарейки.

Благодаря базовой системе ввода-вывода разные операционные системы могут функционировать на любом PC-совместимом компьютере, несмотря на различие аппаратных средств.

Базовая система ввода-вывода - это комбинация всех типов BIOS, а также загружаемые драйверы устройств. Часть BIOS, содержащаяся в микросхеме на системной плате или платах адаптеров, называется firmware. (именно из-за наличия этих микросхем пользователи чаще всего относят BIOS к аппаратной части компьютера).

Собственная BIOS устанавливается на следующих платах:

· видеоадаптеры - всегда имеют собственную микросхему BIOS;

· SCSI-адаптеры - эта BIOS не поддерживает все SCSI-устройства, т.е. с диска необходимо загружать дополнительные драйверы для накопителей CD-ROM, сканеров, устройств Zip и прочих с интерфейсом SCSI;

· сетевые адаптеры - для начальной инициализации устройства либо нормального функционирования в бездисковых рабочих станциях или терминалах;

· платы обновления IDE или дисковода - для поддержки функции загрузочного устройства при запуске системы;

· платы для решения проблемы Y2K - в них содержится корректная процедура перехода в новое тысячелетие.

Физически BIOS - это набор микросхем постоянной памяти (ROM, Read Only Memory - только для чтения), расположенных на материнской плате. Поэтому микросхему иногда называют ROM BIOS.

Существует несколько типов энергонезависимой памяти.

PROM- В память PROM после изготовления можно записать любые данные. Она была разработана в конце 70-х годов фирмой Texas Instruments и имела емкость от 1 Кбайт (8 Кбит) до 2 Мбайт (16 Мбит) или больше.

EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) - микросхема постоянной памяти, содержимое которой стирается с помощью ультрафиолетового излучения. Такие микросхемы применялись для BIOS до появления более совершенных, стираемых с помощью электрического сигнала.

Рис. 4. Внешний вид микросхемы EPROM

EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) - микросхема постоянной памяти, содержимое которой стирается с помощью специального электрического сигнала. Данные в ней сохраняются и после выключения питания. Специальный вид этой памяти называется Flash ROM. Он может быть перезаписан, находясь в компьютере, без применения дополнительных устройств.

EEPROM, или Flash ROM- более новый тип памяти ROM - электронно-стираемая программируемая постоянная память. Данные микросхемы также называются Flash ROM их можно перепрограммировать, не снимая с платы, на которую они установлены, без специального оборудования.

Для изменения конфигурации компьютера необходимо запустить программу установки конфигурации системы BIOS SETUP. Для входа в меню программы BIOS Setup после включения питания или нажатия кнопки Reset надо нажать клавишу Del или клавиш Ctrl+Alt+Esc.

Все программы, записанные в микросхеме BIOS, можно разделить по выполнению следующих функций:

1. инициализация и начальное тестирование всех основных (стандартных) узлов компьютера - расположенных на системной плате, подключенных к шине IDE и вставленных в слоты расширения. Для этого используется программа POST (Power On Self Test);

2. загрузка операционной системы с внешнего устройства — гибкого диска, винчестера, компакт-диска или ПЗУ сетевой карты;

3. обслуживание аппаратных прерываний, например, от клавиатуры и таймера, обработка программных прерываний BIOS, выполнение базовых функций;

4. настройка и конфигурирование узлов системной платы и устройств, подключенных к ней, что выполняется с помощью программы BIOS Setup.

Рис. 5. Главное меню программы BIOS Setup (AWARD BIOS 6.0)

Из главного меню программы BIOS Setup доступны вспомогательные меню, предназначенные для изменения конфигурации компьютера, и несколько системных функций:

· Standard CMOS Features— это меню отвечает за стандартные настройки аппаратных средств и установку системной даты и времени. При плохой батарейке CMOS пользователю регулярно приходится открывать это меню и восстанавливать текущую конфигурацию;

· Advanced BIOS Features— установка стартовой конфигурации компьютера и ряда параметров BIOS. Наиболее популярный пункт в данном меню -это выбор порядка загрузки компьютера. Изменения остальных пунктов могут как улучшить быстродействие компьютера, так и вызвать обратный эффект. Может иметь название Advanced Chipset Setupили Advanced

· Integrated Peripherals— изменение параметров периферийных устройств. Какие-либо изменения в этом меню рекомендуется делать только при проблемах со старым оборудованием;

· Power Management Setup-- настройка параметров энергосбережения. Для настольных компьютеров в большинстве случаев данное меню не актуально;

· PnP/PCI Configurations— изменение конфигурации шины PCI. Интерес к этому меню может возникнуть, скорее всего, когда используется больше четырех PCI-карт;

· PC Health Status— это меню предназначено для мониторинга температуры узлов современного компьютера. В этом меню могут быть пункты для настройки оповещения о перегреве и аварийного выключения компьютера;

· Load Fail-Safe Defaults и Load Optimized Defaults— эти пункты позволяют восстановить настройки BIOS. К сожалению, для тех конфигураций компьютеров, которые обычно создаются пользователем самостоятельно, использование этих функций может привести к некорректной загрузке компьютера, что потребует кропотливой настройки параметров в различных меню;

· Supervisor Password (Пароль супервизора) и User Password (Пароль пользователя).Эти две опции позволяют задавать системные пароли. Опция Supervisor Password задает пароль, используемый для защиты компьютера и утилиты Setup. Опция User Password задает пароль, используемый исключительно для защиты компьютера.;

· Save & Exit Setup- выбор данного пункта приводит к записи в CMOS новой конфигурации и к перезапуску компьютера;

· Exit Without Saving - воспользуйтесь этим пунктом, если не хотите вносить какие-либо изменения в конфигурацию компьютера;

Контрольные вопросы:

1. Базовая система ввода-вывода – это?

2. Как называется BIOS, содержащаяся в микросхеме на системной плате?

3. BIOS представляет собой интерфейс?

4. Системная BIOS находится в микросхеме, установленной на?

5. Системная BIOS содержит?

6. На каких устройствах устанавливается собственная BIOS?

7. Как называется микросхема, в которой записано программное обеспечение?

8. Что содержит ROM BIOS (BIOS)?

9. Какие процедуры содержит ROM BIOS (BIOS)?

10. Где записаны все параметры BIOS?

11. Что представляет собой BIOS?

12. Какие основные функции выполняет BIOS в компьютерах?

13. ROM (Read-Only Memory) – это тип?

14. Где содержится основной код BIOS?

15. Какие типы микросхем памяти ROM существует?

Практическое задание:

1.Выпишите в тетрадь и расшифруйте основные команды и настройки BIOS современного компьютера или ноутбука.