全面认识BIOS

Author: Date: 1998年 第07期 07版

#1什么是BIOS
  计算机用户在使用计算机的过程中,都会接触到BIOS,它在计算机系统中起着非常重要的作用。
  BIOS,完整地说应该是ROM-BIOS,是只读存储器基本输入/输出系统的简写,它实际上是被固化到计算机中的一组程序,为计算机提供最低级的、最直接的硬件控制。准确地说,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需求,并按软件对硬件的操作要求具体执行。
#1  一、BIOS的功能
  从功能上看,BIOS分为三个部分:
  1.自检及初始化程序;
  2.硬件中断处理;
  3.程序服务请求。
  下面我们就逐个介绍一下各部分功能:
  (一)自检及初始化
  这部分负责启动计算机,具体有三个部分,第一个部分是用于计算机刚接通电源时对硬件部分的检测,也叫做加电自检(POST),功能是检查计算机是否良好,例如内存有无故障等。第二个部分是初始化,包括创建中断向量、设置寄存器、对一些外部设备进行初始化和检测等,其中很重要的一部分是BIOS设置,主要是对硬件设置的一些参数,当计算机启动时会读取这些参数,并和实际硬件设置进行比较,如果不符合,会影响系统的启动。
  最后一个部分是引导程序,功能是引导DOS或其他操作系统。BIOS先从软盘或硬盘的开始扇区读取引导记录,如果没有找到,则会在显示器上显示没有引导设备,如果找到引导记录会把计算机的控制权转给引导记录,由引导记录把操作系统装入计算机,在计算机启动成功后,BIOS的这部分任务就完成了。
  (二)程序服务处理和硬件中断处理
  这两部分是两个独立的内容,但在使用上密切相关。
  程序服务处理程序主要是为应用程序和操作系统服务,这些服务主要与输入?涑錾璞赣泄兀缍链排獭⑽募涑龅酱蛴』取N送瓿烧庑┎僮鳎珺IOS必须直接与计算机的I/O设备打交道,它通过端口发出命令,向各种外部设备传送数据以及从它们那儿接收数据,使程序能够脱离具体的硬件操作,而硬件中断处理则分别处理PC机硬件的需求,因此这两部分分别为软件和硬件服务,组合到一起,使计算机系统正常运行。
  BIOS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。
#1  二、BIOS的种类
  由于BIOS直接和系统硬件资源打交道,因此总是针对某一类型的硬件系统,而各种硬件系统又各有不同,所以存在各种不同种类的BIOS,随着硬件技术的发展,同一种BIOS也先后出现了不同的版本,新版本的BIOS比起老版本来说,功能更强。
  目前市场上主要的BIOS有AMI BIOS和Award BIOS。
  1.AMI BIOS
  AMI BIOS是AMI公司出品的BIOS系统软件,最早开发于80年代中期,为多数的286和386计算机系统所采用,因对各种软、硬件的适应性好、硬件工作可靠、系统性能较佳、操作直观方便的优点受到用户的欢迎。
  90年代,AMI又不断推出新版本的BIOS以适应技术的发展,但在绿色节能型系统开始普及时,AMI似乎显得有些滞后,Award BIOS的市场占有率借此机会大大提高,在这一时期,AMI研制并推出了具有窗口化功能的WIN BIOS,这种BIOS设置程序使用非常方便,而且主窗口的各种标记也比较直观,例如,一只小兔子表示优化的默认设置,而一只小乌龟则表示保守的设置,一个骷髅用来表示反病毒方面的设置,画笔和调色板则表示色彩的设置。
  AMI WinBIOS已经有多个版本,目前用得较多的有奔腾机主板的Win BIOS,具有即插即用、绿色节能、PCI总线管理等功能。
  2.Award BIOS
  Award BIOS是Award Software公司开发的BIOS产品,目前十分流行,许多586主板机都采用Award BIOS,功能比较齐全,对各种操作系统提供良好的支持。Award BIOS也有许多版本,现在用得最多的是4.X版。
#1什么是BIOS设置
  我们所使用的计算机都是由一些硬件设备组成的,而这些硬件设备会由于用户的不同需要而在品牌、类型、性能上有很大差异。例如,对于硬盘,就可能存在容量大小和接口类型等方面的不同,而不同的硬件配置所对应的参数也不同,因此,我们在使用计算机之前,一定要确定它的硬件配置和参数,并将它们记录下来,存入计算机,以便计算机启动时能够读取这些设置,保证系统正常运行。
  通常情况下,我们通过设置程序对硬件系统设置参数。由于ROM(只读存储器)具有只能读取、不能修改且掉电后仍能保证数据不会丢失的特点,因此这些设置程序一般都放在ROM 中,我们常常称其为BIOS设置。此外,运行设置程序后的设置参数都放在主板的CMOS RAM芯片中,这是由于随着系统部件的更新,所设置的参数可能需要修改,而RAM的特点是可读取、可写入,加上CMOS有电池供电,因此能长久地保持参数不会丢失,但电池如果使用时间较长,电力不足,也可能会产生掉电现象,系统设置参数会丢失,这时只需要更换一只新电池并重新进行设置就可以了,从上面我们也可以看出,BIOS设置和CMOS设置是不完全相同的,二者不能混淆。
#1  一、BIOS设置程序的基本功能
  BIOS的设置程序目前有各种流行的版本,由于每种设置都是针对某一类或几类硬件系统,因此会有一些不同,但对于主要的设置选项来说,大都相同,一般分为下面几项:
  *基本参数设置
  包括系统时钟、显示器类型、启动时对自检错误处理的方式。
  *磁盘驱动器设置
  包括自动检测IDE接口、启动顺序、软盘硬盘的型号等。
  *键盘设置
  包括上电是否检测硬盘、键盘类型、键盘参数等。
  *存储器设置
  包括存储器容量、读写时序、奇偶校验、ECC校验、1M以上内存测试及音响等。
  *Cache设置
  包括内/外Cache、Cache地址/尺寸、BIOS显示卡Cache设置等。
  *ROM SHADOW设置
  包括ROM BIOS SHADOW、VIDEO SHADOW、各种适配卡SHADOW
  *安全设置
  包括硬盘分区表保护、开机口令、Setup口令等。
  *总线周期参数设置
  包括AT总线时钟(ATBUS Clock)、AT周期等待状态(AT Cycle Wait State)、内存读写定时、Cache读写等待、Cache读写定时、DRAM刷新周期、刷新方式等。
  *电源管理设置
  是关于系统的绿色环保节能设置,包括进入节能状态的等待延时时间、唤醒功能、IDE设备断电方式、显示器断电方式等。
  *PCI局部总线参数设置
  关于即插即用的功能设置,PCI插槽IRQ中断请求号、PCI IDE接口IRQ中断请求号、CPU向PCI写入缓冲、总线字节合并、PCI IDE触发方式、PCI突发写入、CPU与PCI时钟比等。
  *板上集成接口设置
  包括板上FDC软驱接口、串并口、IDE接口的允许/禁止状态、串并口、I/O地址、IRQ及DMA设置、USB接口、IrDA接口等。
  *其它参数设置
  包括快速上电自检、A20地址线选择、上电自检故障提示、系统引导速度等。
#1  二、BIOS设置程序的进入方法
  进入BIOS设置程序通常有三种方法
  1.开机启动时按热键
  在开机时按下特定的热键可以进入BIOS设置程序,不同类型的机器进入BIOS设置程序的按键不同,有的在屏幕上给出提示,有的不给出提示,几种常见的BIOS设置程序的进入方式如下:
  Award BIOS:按Ctrl+Alt+Esc,屏幕有提示;
  AMI BIOS:按Del或Esc,屏幕有提示;
  COMPAQ BIOS:屏幕右上角出现光标时按F10,屏幕无提示;
  AST BIOS:按Ctrl+Alt+Esc,屏幕无提示。
  2.用系统提供的软件
  现在很多主板都提供了在DOS下进入BIOS设置程序而进行设置的程序,在Windows 95的控制面板和注册表中已经包含了部分BIOS设置项。
  3.用一些可读写CMOS的应用软件
  部分应用程序,如QAPLUS提供了对CMOS的读、写、修改功能,通过它们可以对一些基本系统配置进行修改。
#1BIOS的升级方法
  BIOS管理着微机的底层输入输出模块,采用较新的BIOS可以改善微机的性能。BIOS升级一般是通过更换芯片或重写Flash ROM实现的,下面分别讲述这两种方法:
  1.芯片升级
  关闭电源打开机箱后,用起子或其它工具小心地将原有芯片取出,然后将新的BIOS芯片插入。安装时注意,将芯片有缺口的一侧与插座上有缺口的一侧对准,避免插反。
  更换BIOS应尽量采用与原厂家同一系列的芯片,不同厂家的BIOS芯片有可能带来兼容性方面的问题。升级前还应了解你的主板是否能支持所换BIOS新增功能,如果这些功能需要专门的主板结构,则BIOS升级意义不大。
  2.Flash ROM升级
  新型的主板均采用Flash ROM,使用软件方法进行升级。
  那么什么是Flash ROM呢?
  486档次以下微机的BIOS芯片是一块EPROM(可擦除只读存储器),芯片上有一个小窗口,通过紫外线照射可以清除BIOS内容,所以这些芯片上都贴有一块印有厂商标记的不干胶,用于保护芯片中的BIOS。
  EPROM的BIOS升级、维护都很不方便。在586以上的主板中普通采用了更新的芯片技术——Flash ROM来作为BIOS程序的载体。Flash ROM也称为闪速存储器,在本质上属于EEPROM(电可擦除只读存储器)。平常情况下Flash ROM与EPROM一样是禁止写入的,在需要时,加入一个较高的电压就可以写入或擦除。因此,其维护与升级都很方便。BIOS升级的程序盘一般由主板厂商提供,也可以到Internet网上去下载。
  为预防用户误操作删除Flash ROM中的内容导致系统瘫痪,一般的主板厂商都在Flash ROM中固化了一小块启动程序(BOOT BLOCK)用于紧急情况下接管系统的启动。
  一般主板上有关Flash ROM的跳线开关用于设置BIOS的只读/可读写状态。关机后在主板上找到它将其设置为可写(Enable或Write),重新开机,就可以重写BIOS升级了。
  Flash ROM升级需要两个软件:一个是Flash ROM写入程序,一般由主板附带的驱动程序盘提供;另一个是新版BIOS的程序数据,需要到Internet或BBS上下载。升级前检查BIOS数据的编号及日期,确认它比你使用的BIOS版本更新,同时也应检查它与你所用的BIOS是否是同一产品系列,如:TX芯片组的BIOS不宜用于VX的主板,避免出现不兼容问题。BIOS升级程序只能在DOS实模式运行,因此开机启动时应按F5跳过Config.sys和Autoexec.bat,并且不能进入Windows。
  Flash ROM工具程序一般有以下功能:
  1保存原有BIOS数据(Save Current BIOS to File)
  2更新BIOS数据(Update BIOS Block from File)
  3其它功能(Advanced Features)
  首先选择保存功能将原BIOS数据保存到软盘上,存为一个文件,用于升级失败时恢复原有BIOS。然后装入新BIOS数据盘,选择更新BIOS数据,输入新BIOS的文件名,完成BIOS的升级。
  有的BIOS工具只升级主要的模块,如果它发现新的BIOS与原BIOS有很大不同,会给予提示并建议使用相应选项对整个BIOS升级(包括BIOS启动模块和PnP ESCD参数区)。
  升级结束后,注意将主板上Flash EEPROM的跳线改回只读状态,此外部分主板要求清除COMS并重新设置,具体可参看主板的用户手册。