Базова система введення/виведення




Скачати 126.54 Kb.
НазваБазова система введення/виведення
Дата конвертації21.06.2013
Розмір126.54 Kb.
ТипРеферат
mir.zavantag.com > География > Реферат
Реферат на тему:

Базова система введення/виведення (BIOS)

План


1. Що таке BIOS.

2. Де зберігається BIOS.

3. Чи потрібно змінювати BIOS.

4. Як BIOS завантажує комп'ютер.

5. Зміна конфігурації BIOS.

6. Як BIOS керує роботою обладнання.

7. Історія BIOS PC.

Що таке BIOS

BIOS (скорочення від Basic Input/Output System — базова система введення/виведення) — це вмонтоване в комп'ютер програмне забезпечення, яке йому доступне без звертання до диска. Це набір програм перевірки й обслуговування апаратури комп'ютера, зокрема необхідних для управління клавіатурою, відео-картою, дисками, портами й іншими пристроями.

BIOS одержує управління при вмиканні (так званому «холодному» завантаженні) й скиданні («гарячому» завантаженні) системної плати, тестує саму плату й основні блоки комп'ютера — відеоадаптер, клавіатуру, контролери дисків і портів введення/виведення, налаштовує чіпсет і передає управління завантажникові операційної системи.

При роботі під DOS і Windows 9x BIOS також керує основними пристроями, тобто виступає посередником між операційною системою й апаратурою комп'ютера. При роботі під Windows NT/2000/XP, різновидами UNIX, OS/2 й іншими альтернативними ОС BIOS практично не використовується, виконуючи лише 1 початкову перевірку й настроювання.

BIOS складається з таких частин:

L POST (Power On Self Test) — програма, відповідальна за тестування апаратних засобів комп'ютера при вмиканні живлення;

2. System Setup — програма настроювання системи;

3. Набір програм для управління роботою апаратури ЦК.

BIOS узагалі унікальний для кожної моделі материнської плати комп'ютера, тобто він розробляється з урахуванням особливостей функціонування тієї комбінації обладнання, що властива саме для цієї моделі.

BIOS для сучасних системних плат розробляється найчастіше однією з фірм, що спеціалізуються на цьому — Award Software (яка поглинула Phoenix Technology І - одного з найвідоміших у минулому виробників BIOS), American Megatrends 1 Inc. (AMI), Microid Research. Сьогодні найбільш популярним є Award BIOS Деякі виробники — Intel, IBM або Acer самі розробляють BIOS для своїх плат І Вони або істотно розширюють набір конфігурацій, або (як у випадку з Inteifl навпаки, обмежують кількість настроювань тільки мінімально необхідними.

^ Де зберігається BIOS

Спочатку BIOS знаходився в мікросхемі ПЗП (постійний запам'ятовуючий пристрій — ROM, read-only memory), розміщеній на материнській платі комп’ютера. Ця технологія дозволяє BIOS завжди бути доступним, незважаючи на ушкодження, наприклад дискової системи. Це також дозволяє комп'ютеру самостійно завантажуватися. Оскільки доступ до оперативної пам'яті здійснюється значно швидше, ніж до ПЗП, виробники комп'ютерів створювали системи так, щоб при вмиканні комп'ютера виконувалося копіювання BIOS із ПЗП в оперативну пам'ять. Задіяна при цьому область пам'яті називається тіньовою пам'яттю.

В усіх сучасних платах BIOS зберігається в електрично програмованих ПЗП (Flash ROM), що допускають перешивку BIOS засобами самої плати за допомогою спеціальної програми. Це дозволяє виправляти заводські помилки в BIOS, змінювати заводську конфігурацію за вмовчанням, вносити інші зміни.

Однак, крім явних плюсів, у цій технології є також мінуси. Наприклад, сьогодні існує група вірусів, що, користуючись можливістю змінювати вміст BIOS, стирають або псують його й у такий спосіб роблять комп'ютер непрацездатним _ через неправильний або відсутній BIOS комп'ютер відмовляється завантажуватися. Виправити таку ситуацію можна тільки в сервісному центрі, де в спеціальному пристрої — програматорі — на мікросхему Rash ROM буде записана вихідна версія BIOS. З таких вірусів найбільш відомий вірус «Чорнобиль», через епідемію якого 26 квітня 1999 року були знищені мільйони BIOS у всьому світі. Після цієї епідемії деякі виробники почали обладнувати свої материнські плати двома копіями BIOS. У випадку ушкодження основної копії завантажується вміст резервної мікросхеми. Однак такі плати зустрічаються досить рідко.

Свою конфігурацію BIOS зберігає в так званій CMOS RAM. CMOS RAM називається так тому, що вона виконана на основі CMOS-структур (CMOS — Complementary Metal Oxide Semiconductor), що відрізняються малим енергоспоживанням. Однак CMOS- пам'ять якоюсь мірою енергонезалежна, оскільки постійно підживлюється, наприклад від акумулятора, розташованого на системній платі, або батареї гальванічних елементів, як правило, змонтованої на корпусі системного блока. У той час, коли комп'ютер увімкнутий, CMOS RAM живиться від блока живлення комп'ютера. Енергоспоживання CMOS RAM настільки мале, що навіть при вимкнутому комп'ютері й відсутній батареї її вміст може зберігатися більше доби тільки за рахунок залишкових зарядів на конденсаторах блоку живлення.

У CMOS RAM зберігається інформація про поточні показання часу, значення часу для будильника, конфігурації комп'ютера: кількості пам'яті, типах накопичувачів і т. д. У випадку ушкодження мікросхеми CMOS RAM (або розрядці батареї чи акумулятора) BIOS має можливість скористатися конфігурацією за вмовчанням.

^ Чи потрібно змінювати BIOS

Загальний принцип, якого слід дотримуватися: якщо комп'ютер працює стабільно і ніяких дефектів у його роботі, пов'язаних із BIOS, не виявлено (при Цьому треба переконатися, що ці недоліки викликані саме BIOS, а не іншими причинами, наприклад неправильними драйверами пристроїв, неправильною конфігурацією операційної системи і т. д.), то відновлювати BIOS не треба.

Однак існують ситуації, коли відновлення BIOS необхідне. Зазвичай це вихід нового процесора, підтримка якого не була закладена в колишній версії. Перш ніж установлювати нову версію, необхідно вийти на сайт технічної підтримки Фірми — виробника системної плати, прочитати специфікації нової версії BIOS і при необхідності скачати їх, переконавшись, що ця версія виправляє саме ті дефекти, що були виявлені у вашому комп'ютері.

^ Як BIOS завантажує комп'ютер

Після вмикання комп'ютера на процесор подається напруга, і він «прокидається». Першими прочитаними процесором командами є інструкції з чіпа BIOS (про це піклуються мікросхеми системної плати). Першим запускається POST — програма самотестування. POST виконує такі кроки:

— ініціалізує системні ресурси й регістри чіпсетів, систему управління електроживленням;

— визначає обсяг і тестує оперативну пам'ять (RAM);

— ініціалізує відеоадаптер;

— вмикає клавіатуру;

— тестує послідовні й паралельні порти;

— ініціалізує дисководи й контролери жорстких дисків;

— відображає підсумкову системну інформацію.

У процесі виконання цих дій BIOS порівнює дані поточної системної конфігурації з інформацією, що зберігається в CMOS, і при необхідності відновлює її. Якщо при виконанні якого-небудь кроку виникли збої, BIOS інформує про це повідомленнями на екрані монітора, а якщо це неможливо (наприклад, ще не був ініціалізований відеоадаптер), видає гудки через системний динамік. Кількість гудків відповідає кодам помилки, про що можна довідатися з документації. Деякі системні плати забезпечуються рідкокристалічним індикатором, де відображаються стадії проходження POST-тестів і коди виявлених помилок.

Після того як усі POST-завдання завершені, BIOS починає шукати програму-завантажник. Сучасні версії BIOS дозволяють завантажувати операційну систему не тільки із флопі-дисководів і жорсткого диска, але і з CD-ROM, ZIP. Про-грама-завантажник, як правило, розташовується в першому секторі диска, на якому розміщена операційна система. Порядок перебору дисків при пошуку завантажника задається в конфігурації BIOS. Якщо завантажник знайдений, він переноситься в пам'ять і йому передається управління. Він у свою чергу знаходить і копіює в пам'ять власне програму завантаження операційної системи (op-ration system loader), що завантажує, ініціалізує і конфігурує операційну системі й драйвери пристроїв. І вже на сам кінець, коли операційна система завантажена (якщо комп'ютер працює в режимі Windows), запускаються програми папки «Автозавантаження».

^ Зміна конфігурації bios

Після виконання послідовності тестів POST і перед початком пошуку про-рами-завантажника, BIOS надає користувачеві можливість увійти в програму конфігурації системи — System Setup. Про це BIOS повідомляє написом на екрані (зазвичай «Натисніть клавішу Del для входу в Setup»). Натиснувши відповідну клавішу (найчастіше — Delete), ви потрапляєте в меню програми конфігурації. З нього можна настроїти масу різних параметрів. Розглянемо деякі з них.

На вкладці Standart Setup знаходяться основні настроювання: поточна дата й час, кількість і типи жорстких дисків, дисководів, тип використовуваної відеосистеми і т.ін.

Onuii Supervisor Password і User Password відповідають за забезпечення управління доступом до комп'ютера. З їхньою допомогою можна задати паролі на завантаження системи, причому тільки Supervisor Password дозволить змінювати настроювання в BIOS. Без знання одного з цих паролів ніхто не одержить доступу до інформації, що зберігається на жорсткому диску або на будь-якому іншому носії, встановленому в комп'ютері. Єдиним способом «зламати» систему залишається розкриття корпуса й замикання спеціальних контактів на материнській платі. Те ж саме доведеться зробити, якщо пароль був забутий. Однак деякі версії BIOS мають так звані інженерні паролі, призначені для працівників сервісних центрів, за допомогою яких можна одержати доступ до конфігурації BIOS.

Корисними опціями можуть стати автоматичне вмикання й завантаження комп'ютера в заданий час, а також його перехід у «сплячий режим» у випадку бездіяльності. Для цього в BIOS необхідно увімкнути функцію Power Management. Можна також настроїти «пробудження» комп'ютера через мережу, при телефонному дзвінку, через натискання клавіші на клавіатурі або на кнопку миші. Опція Quick Power On Self Test (швидкий POST) вказує BIOS, що при проходженні POST-тестів не треба проводити повне тестування обладнання, а необхідно обійтися лише мінімальний набором тестів.

Опція Boot Sequence задає порядок перебору BIOS-накопичувачів для пошуку програми-завантажника. Можливі комбінації з дисків А, С, D, CD-ROM, LS/ZIP, SCSI й ін. У звичайній ситуації найкращим є варіант, у якому першим опитуваним пристроєм є жорсткий диск, щоб система не витрачала час на опитування інших накопичувачів. Це також завадить завантаженню з випадково залишеної в дисководі дискети.

Відключивши опцію пошуку дисководу Boot Up Floppy Seek, ви уникнете скрипу головок дисководу й шуму його двигуна при кожному перезавантаженні комп'ютера.

Опція Halt On відповідає за зупинку комп'ютера в процесі проходження POST-тестів при виявленні несправності або відсутності необхідного пристрою, наприклад клавіатури. Тут можна задати комп'ютеру умови, за яких завантаження буде продовжене: All Errors — при будь-яких помилках, All But Disk/Key — при усіх, крім помилок клавіатури, диска і т. д.

Опція Virus Warning забороняє будь-який запис у завантажувальний сектор жорсткого диска, чим зазвичай займаються boot-віруси. Однак вмикання цій опції, як неприємний побічний ефект, заважає установці операційної системи Windows ?x. Натомість Boot Virus Detection у процесі завантаження виводить на екран попереджувальне повідомлення у випадку, якщо вміст завантажувального сектора відрізняється від попередньо збереженого в пам'яті. Далі, за бажанням користувача, можна або продовжити завантаження, або перезавантажити ПК, використовуючи системну дискету.

Розділ IDE HDD Auto detection надає можливість автоматичного визначення параметрів жорсткого диска й вибору режиму, у якому той буде працювати.

Режим UDMA підтримується всіма сучасними жорсткими дисками і дозволяє підвищити продуктивність системи загалом. Вимкнення його може знадобитися лише у випадку проблем у роботі операційної системи (такі проблеми іноді виявляються в роботі, наприклад Windows 2000)

HDD S.M.A.R.T. capability вмикає або вимикає підтримку дисками технології M.A.R.T., що розшифровується і перекладається як «технологія самодіагностики і моніторингу стану диска». З її допомогою можна заздалегідь запобігти втраті інформації при збої жорсткого диска. Система відслідковує нормальну роботу механічних і електронних елементів накопичувана й оцінює його стан шляхом порівняння поточних параметрів із закладеними граничними значеннями. Активізація цієї функції трохи знижує продуктивність комп'ютера, зате і гарантує зберігання даних, що особливо актуально для знімних дисків.

Деякі версії BIOS надають можливість низькорівневого форматування жорсткого диска (Low-level format), однак користуватися нею слід із величезною і обережністю, а краще не користуватися взагалі, щоб уникнути ушкодження жорсткого диска.

Опція BIOS Update (інший варіант назви — Pentium II Microcode) включає механізм, необхідний для завантаження мікрокоду, який містить виправлення помилок у процесорах класу Pentium II. Вмикання цієї опції підвищує стабільність роботи такої системи.

Відключати параметр CPU LI and L2 Cache settings не слід, тому що це призводить до дуже значного зниження продуктивності, однак може знадобитися і у випадку нестабільної роботи.

Деякі нестандартні відеокарти можуть некоректно відображати кольори. У і цьому випадку необхідно ввімкнути функцію PCI/VGA Palette Snoop.

Через меню Integrated Perepherials можна настроїти роботу портів введення/виведення, параметри клавіатури й миші, увімкнути підтримку PS/2 і USB, настроїти режими роботи жорстких дисків.

^ Як BIOS керує роботою обладнання

Як бачимо, у системах під управлінням DOS або Windows 9x BIOS бере на себе роль управління апаратною частиною ПК і служить посередником між операційною системою й обладнанням.

BIOS реалізує свої функції через систему переривань програмного забезпечення. Для запуску підпрограми, що містить спеціальну інструкцію мікропроцеcopy щодо обробки якої-небудь конкретної ситуації, виконувана програма встановлює відповідний прапорець переривання.

Переривання програмного забезпечення призводять до того, що мікропроцесор припиняє виконання поточної задачі й починає виконувати підпрограму з обробки переривання. Для реалізації цього механізму мікропроцесор, «виконавши яку-небудь елементарну операцію, досліджує вектори переривань, і Якщо переривання виставлене, коди виконуваної програми запам'ятовуються, щоб після обробки переривання виконання перерваної програми могло бути продовжене. Кожен вектор переривання є покажчиком, що говорить мікропроцесорові, де знаходяться коди з обробки цього переривання. Мікропроцесор читає значення вектора і починає виконувати програми за зазначеною я вектором адресою.

Через те що кількість наявних переривань може виявитися набагато меншого за ту кількість функцій, що ви хотіли б використовувати у своїх програмах, деякі переривання BIOS вживаються для реалізації декількох функцій. Ці функції і реалізуються за допомогою передачі параметрів. Параметри обробляються підпрограмами BIOS. їхні значення заносяться в один або кілька регістрів при установці прапорця переривань. У свою чергу, підпрограми BIOS можуть пер: вати результати назад у програму, що виконується.

Проблема BIOS у тому, що обмеженою кількістю підпрограм неможливо оптимально задовольнити всі потреби програмного забезпечення і всі особливості роботи обладнання. Таким чином, використання підпрограм BIOS не завжди є благом. Зокрема, ці підпрограми реалізують деякі функції комп'ютера дуже повільно. Іншим негативним моментом є те, що BIOS не дозволяє повністю використовувати можливості наявного устаткування, наприклад його можливості, що були реалізовані після написання BIOS. Тому всі сучасні операційні системи, обладнані розвинутою системою виявлення, конфігурації й роботи з апаратним забезпеченням комп'ютерів за допомогою драйверів, не користуються послугами BIOS.

Історія BIOS PC

Дебют BIOS PC відбувся разом із презентацією першої PC. Відтоді ця система має найбільшу кількість копій у світі. Усі сумісні комп'ютери повинні були скопіювати роботу BIOS PC без копіювання самих кодів цієї системи.

При розробці системи переривання для першої IBM PC не враховувалася можливість включення в конфігурацію PC жорстких дисків. Тому система не могла здійснювати автоматичне нарощування додаткових кодів, тобто вона була нерозширюваною.

BIOS PC-2 і, природно, XT, що з'явилися пізніше, як і відповідні сумісні комп'ютери, вирішили цю проблему додаванням спеціального коду в підпрограми BIOS. Ця функція реалізовувалася на останньому кроці процедури завантаження, коли завантажувалися додаткові коди BIOS.

Рубікон був перейдений 27 жовтня 1982 року. Більш ранні системи BIOS є нерозширюваними.

Крім описаного вище корегування, BIOS зазнала ще кількох змін. Це відбувалося щоразу для вдосконалення системи при розробці нових комп'ютерів або нових системних плат у рамках вже існуючих моделей. Найбільш радикальних змін зазнала BIOS PS/2, коли був представлений мікроканал. Поліпшена BIOS реалізовувала можливості нового захищеного режиму.

Кожна BIOS після РС-1 є розширюваною. Під час завантаження комп'ютера читається додаткова секція кодів, що зберігається в платах розширення, і їхні інструкції додаються до існуючого коду BIOS. Наприклад, можуть бути додані нові або змінені підпрограми переривань.

У майбутньому ряд виробників системних плат мають намір відмовитися від використання BIOS. Наприклад, Intel розробляє ряд технологій, що дозволять перерозподілити функції BIOS між чіпсетом і розширеннями операційної системи і позбутися найстарішої з тих частин ПК, що дожили до наших днів.

Схожі:

Базова система введення/виведення iconЛабораторна робота №1 Поняття алгоритму. Способи представлення алгоритмів
Мета роботи: засвоїти представлення алгоритмів, структури програми на Object Pascal, особливості візуального проектування програм...
Базова система введення/виведення iconПрактична робота №4 Параметри доступу до книги, листа, комірки. Обмеження на введення даних
Мета: Оволодіти навичками по методам створення та використання захисту таблиць. Ознайомитись з можливостями обмежень на введення...
Базова система введення/виведення iconC емінарське заняття № світова валютна система
Чому провалилася ідея введення єдиного міжнародного платіжного засобу – спз? Чи можуть в майбутньому, на Вашу думку, всі країни світу...
Базова система введення/виведення iconПринтер Принтер – призначені для виведення інформації на тверді носії,...
Принтер – призначені для виведення інформації на тверді носії, здебільшого на папір
Базова система введення/виведення iconФармакокінетична схема лікарського засобу Sustas forte
Всмоктування. Після в/м введення Діазепам абсорбується поволі І нерівномірно, залежно від місця введення; при введенні в дельтовидний...
Базова система введення/виведення iconЛекція Система права І система законодавства
Якщо зовнішнім проявом права є система його джерел, то внутрішня будова права визначається як його система. У юридичній науці існують...
Базова система введення/виведення iconРекомендована література Базова
Артемова Л. В. Історія педагогіки України: Підручник. – К.: Либідь, 2006. – 424 с
Базова система введення/виведення iconРекомендації щодо робот и з персоналом підбір та відбір персоналу...
Рекомендації Департаменту розвитку персоналу щодо введення до посади нового/ї співробітника/ці
Базова система введення/виведення icon050 101 55 99 093 708 97 75 базова ком
Страхове право як наука, навчальна дисципліна та галузь національної системи права
Базова система введення/виведення icon3. Рекомендована література Базова
Антисуржик: Вчимося ввічливо поводитись І правильно говорити: Посібник / За заг ред. О. А. Сербенської. – Львів, 2011. – 312 с
Додайте кнопку на своєму сайті:
Школьные материалы


База даних захищена авторським правом © 2013
звернутися до адміністрації
mir.zavantag.com
Головна сторінка