CMOS与BIOS分析

2007年6月Jun. 2007长沙铁道学院学报(社会科学版)第8卷第2期Vol.8 No. 2.CMOS与BIOS分析吴世明,向禹(中南大学档案馆,湖南长沙410083)摘要;介绍了 CMOS和BIOS概念、功能及其在计算机系统中的重要作用。指出CMOS设置和BIOS设置是简化说法,是通过BIOS设置程序对CMOS参数进行设置。指出了BIOS的四大作用:BIOS系统设置程序、自检及初始化程序、硬件中断处理、程序服务请求,以及BIOS的种类、升级和发展趋势。关键词:CMOS;BIOS;系统设置;计算机技术计算机的使用越来越普遍,在对计算机管理和维护中,经件的操作要求具体执行。它负责开机时,对系统各项硬件进常听到技术人员说“给CMOS放电”、“修改BIOS参数”等等行初始化设置和测试，以保证系统能够正常工作。程序员可以关于CMOS与BI0S有关的信息。也有的人经常将CMOS与通过对INT5.INT13等中断的访问直接调用BIOS中断例BIOS相混淆,本文通过对二者的详细分析使读者对计算机的程。最基本的系统有一个初步的认识。简而言之,BIOS是主板上的一块EPROM或EEPROM .计算机用户都会接触到CMOS与BIOS,它们在计算机系芯片,里面装有系统的重要信息和设置系统参数的设置程序统中起着非常重要的作用。由于CMOS与BIOS都跟微机系(BIOS Setup程序);CMOS是主板上的一块可读写的RAM .统设置密切相关,所以才有CMOS设置和BIOS设置的说法。芯片,里面装的是关于系统配置的具体参数,其内容可通过CMOSRAM是系统参数存放的地方，而BIOS中系统设置程BIOS设置程序进行读写。CMOS RAM芯片靠后备电池供序是完成参数设置的手段。因此.准确的说法应是通过BIOS电， 即使系统掉电后信息也不会丢失。BIOS 与CMOS既联系设置程序对CMOS参数进行设置。而我们平常所说的CMOS紧密又有区别:BIOS中的系统设置程序是完成CMOS参数设设置和BIOS设置是其简化说法,也就在- -定程度上造成了两置的手段;CMOS RAM既是BIOS设定系统参数的存放场所，个概念的混精.又是BIOS设定系统参数的结果。一、CMOS与BIOS的区别“二、BIOS的作用CMOS是互补金属氧化物半导体的缩写。其本意是指制1. BIOS系统设置程序;2.自检及初始化程序;3.硬件中造大规模集成电路芯片用的一种技术或用这种技术制造出来断处理;4. 程序服务请求。的芯片。在这里通常是指微机主板上的一块可读写的RAM下面逐个介绍各部分的作用。芯片。它存储了微机系统的实时钟信息和硬件配置信息等，1. BIOS系统设置程序共计128个字节。系统在加电引导机器时,要读取CMOS信.前面谈到微机部件配置记录是放在-块可读写的CMOS息,用来初始化机器各个部件的状态。它靠系统电源和后备RAM芯片中的,主要保存着系统基本情况、CPU特性、软硬盘电池来供电,系统掉电后其信息不会丢失。驱动器.显示器、键盘等部件的信息。在BIOS ROM芯片中装CMOS可由主板的电池供电，即使系统掉电,信息也不会有“系统设置程序”,主要用来设置CMOSRAM中的各项参丢失。我们平时做得最多的就是对COMS进行人为放电,来数。这个程序在开机时按下某个特定键即可进入设置状态，清除CMOS中已设的参数及密码等等。CMOSRAM本身只.并提供了良好的界面供技术人员使用。事实上,这个设置是一块存储器,只有数据保存功能，而对CMOS中各项参数的CMOS参数的过程,习惯上也称为“BIOS设置”。设定要通过专门的程序。系统设置程序,微机部件配置情况2.自检及初始化程序是则是放在- .块可读写的CMOS RAM芯片中的。多数厂家这部分负责启动计算机,具体又可以分为三个部分,第一将CMOS设置程序做到了BIOS芯片中,在开机时通过特定个部分是用于计算机刚接通电源时对硬件部分的检测,通常的按键就可进入CMOS设置程序方便地对系统进行设置,因称作加电自检，由POST(Power On Self Test)程序来完成。此CMOS设置又被叫做BIOS设置。功能是检查计算机是否良好,完整的自检包括了对CPU、BIOS,完整地说应该是ROM - - BIOS (Basic Input/ output640K基本内存、1M以上的扩展内存.ROM、主板、CMOS存system),是只读存储器基本输人/输出系统的简写,指集成在贮器、串并口、显卡软硬盘子系统及键盘的测试。在自检过主板上的一个ROM芯片,它实际上是被固化到计算机中的一程中 如果发现问题，系统将给出提示信息或鸣笛警告。不同组程序,为计算机提供最低级的、最直接的硬件控制。其中保.BIOS类型的主板报警声响次数和定义的自检错误也不- -致，存了微机系统最重要的基本输人输出程序、系统开机自检程序等。准确地说,BIOS是硬件与软件程序之间的一个“转换YH中国煤化工p断向量、设置寄存器、器”或者说是接口,负责解决硬件的即时需求,并按软件对硬对一C N MH G,其中很重要的一部分收稿日期:2006-04-20作者简介:吳世明(1969-).男,湖南沅江人，助理研究员;硕士研究生.201是BIOS设置,主要是对硬件设置的一些参数,当计算机启动四、BIOS刷新与升级时会读取这些参数,并和实际硬件设置进行比较,如果不符586以前的BIOS多为可重写EPROM芯片，上面的标签合,会影响系统的启动。起着保护BIOS内容的作用(紫外线照射会使EPROM内容丢最后一个部分是引导程序,功能是引导DOS或其他操作失),不能随便撕下。586以后的ROM BIOS多采用EEP-系统。BIOS先从软盘或硬盘的开始扇区读取引导记录,如果ROM(电可擦写只读ROM) ,通过跳线开关和系统配带的驱动没有找到,则会在显示器上显示没有引导设备,如果找到引导程序盘，可以对EEPROM(EEPROM也常被称为Flash记录会把计算机的控制权转给引导记录,由引导记录完成系ROM)进行重写,方便地实现BIOS升级,这就是我们常说的统的启动,在计算机启动成功后,BIOS的这部分任务就完成BIOS升级。了。现在的BIOS芯片都采用了Flash ROM,都能通过特定的3.硬件中断处理写人程序实现BIOS的升级,升级BIOS主要有两大目的: .计算机开机的时候,BIOS会告诉CPU等硬件设备的中1.免费获得新功能断号,当你操作时输入了使用某个硬件的命令后,它就会根据升级BIOS最直接的好处就是不用花钱就能获得许多新中断号使用相应的硬件来完成命令的工作,最后根据其中断功能,比如能支持新频率和新类型的CPU,例如以前的某些老号跳回原来的状态。主板通过升级BIOS支持图拉丁核心Pentium III和Celeron,4.程序服务请求现在的某些主板通过升级BIOS能支持最新的Prescott 核心为应用程序和操作系统服务,这些服务主要与输人输出Pentium 4E CPU;突破容量限制,能直接使用大容量硬盘;获设备有关,例如读磁盘、文件输出到打印机等。为了完成这些得新的启 动方式;开启以前被屏蔽的功能,例如英特尔的超线操作,BIOS必须直接与计算机的1/0设备打交道,它通过端程技术,VIA的内存交错技术等;识别其它新硬件等.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2.解决旧版BIOS中的BUG数据,使程序能够脱离具体的硬件操作.BIOS既然也是程序,就必然存在着BUG,而且现在硬件硬件中断处理和程序服务请求这两部分是两个独立的内技术发展日新月异,随着市场竞争的加剧,主板厂商推出产晶容,但在使用上密切相关。前者处理PC机硬件的需求,而后的周期也越来越短,在BIOS编写上必然也有不尽如意的地者实现软件应用程序对硬件的操作。因此这两部分分别为硬方,而这些BUG常会导致莫名其妙的故障,例如无故重启,经件和软件件服务,组合到一起,使计算机系统正常运行。常死机，系统效能低下,设备冲突,硬件设备无故“丢失”等等。三、BIOS的种类在用户反馈以及厂商自已发现以后,负责任的厂商都会及时由于BIOS直接和系统硬件资源打交道,因此总是针对某推出新版的BIOS以修正这些已知的BUG,从而解决那些莫一类型的硬件系统,而各种硬件系统又各有不同,所以存在各名其妙的故障。种不同种类的BIOS,随脊硬件技术的发展,同→种BIOS也先.除了厂商的新版BIOS之外,其实我们自己也能对BIOS后出现了不同的版本,新版本的BIOS比起老版本来说,功能作一定程度上的修改而获得某些新功能,例如把网卡启动芯更强.片程序写人主板BIOS使网络中的计算机支持远和启动、更改目前市场上主要的BIOS有PHENIX BIOS、AMI BIOS:能源之星LOGO.更改全屏开机画面.获得某些品牌主板的特和Award BIOS.定功能、器加显卡BIOS模块拯敷BIOS损坏的显卡,打开被主1. PHENIX BIOS,以前的老主板有,现已被AWARD收板厂商屏蔽了的芯片组功能,甚至支持新的CPU类型,直接购了。支持大容量的硬盘而不用DM之类的软件等等。刷新和升级2.AMIBIOS,是AMI公司出品的BIOS系统软件,最早BIOS可以提升机器性能,但由于BIOS升级具有一定的危险开发于80年代中期,为多数的286和386计算机系统所采用,性,如果在刷新过和中断电或者其它原因刷新失败往往会造因对各种软硬件的适应性好、硬件工作可靠、系统性能较佳、成主板损坏。所以需要对BIOS非常熟悉而且有一定的动手操作直观方便的优点受到用户的欢迎.能力和经验以后才能去做。90年代,AMI又不断推出新版本的BIOS以适应技术的根据主板所使用的BIOS类型,其刷新软件也各不相同，发展,但在绿色节能型系统开始普及时,AMI似乎显得有些滞AWARD BIOS刷新工具为AWDFlash, AMI BIOS为AMI-后,Award BIOS的市场占有率借此机会大大提高,在这- -时Flash,另外还有在Windows系统下刷新的软件如“@Bios”等，期,AMI研制并推出了具有窗口化功能的WINBIOS,这种这类软件主板厂商都会提供。升级主板BIOS并非必须在BIOS设置程序使用非常方便,而且主窗口的各种标记也比较DOS 下实现,有不少主板在BIOS中就自带了刷新程序,开机直观,例如,一只小兔子表示优化的默认设置,而一只小乌龟时按屏幕提示的热键(或设置相应的跳线),并把BIOS文件软则表示保守的设置,- -个骷髅用来表示反病毒方面的设置,画盘放人软驱就可以了。 现在也有很多可在Windows 系统下直笔和调色板则表示色彩的设置。接刷新BIOS的软件,这类软件甚至能自动判断主板类型,连AMI WinBIOS已经有多个版本,目前用得较多的有奔腾接厂商网站下载最新BIOS实现刷新机主板的Win BIOS,具有即插即用、绿色节能、PCI总线管理五、BIOS的发展趋势等功能。英特尔公司在上周的“英特尔开发商论坛”上预测称,自3. Award BIOS,是Award Software公司开发的BIOS产IBM中国煤化工:的-项技术将可能得到品,目前十分流行,许多586主板机都采用Award BIOS,功能“逐比较齐全,对各种操作系统提供良好的支持。Award BIOS也MYHCNMH G或缺的一部分。英特尔有许多版本,现在用得最多的是4. X版。AWARD BIOS是-公司负责可扩 展固件界面(EFI)的首席工程师马克表示,这一种常用的BIOS,各大主板制造商都在它的基础上进行了修改“ 古老”的技术引起的问题越来越多。EFI旨在取代BIOS.与添加,因此，读者最好能仔细阅读随机附带的主板说明书。(下转第206页)202.要熟悉招标文件,做好现场勘查,在单价和总价中考虑风险因制臧轻风险损失,通过分包合同向分包商转移风险,合理控制素;在订立合同阶段,对于过分刻苛的合同条款提出修改要风险费。唯其如此,才能最大限度地控制工程项目管理中的求,以减少合同风险。风险,减少不必要的损失,提高企业的经济效益。除进行工程、设备、人身事故等保险外,还应通过保险机(上接第202页)加载不同的驱动器,并重新启动操作系统。大多数人仅仅知道,BIOS的作用是配置PC硬件、并在开马克还演示了在运行的机器上更换网络驱动器以及各种机时显示测试信息。尽管其任务是实现硬件和操作系统之间USB 装置的多次再配置。 由于在硬盘的保留部分拥有自己的的通讯,但它的开发并没有一定的标准,不同的厂商的代码也文件 系统,因此它包含了一些在BIOS上很难使用的一整套工不完全相同。如果用户使用BIOS改变配置或修复故障,还真具.数字版权管理和安全设计人员也会对EF1有兴趣,因此作用不大,不同PC之间基本上没有可比较性。它使他们能够更好地控制硬件.EFI将使这一切得到改变。EFI本身是一个微型操作系EFI也可以充当BIOS.马克表示,我们预计人们不会在统,没有BIOS的一些限制。二者和第-一个不同之处是第一次一夜之间抛弃BIOS,由于能够在BIOS.上运行并在适当时候开机时PC屏幕的显示,与BIOS不同的是, EFI支持高分辩率将控制转给它,因此EFI也支持原来的系统。显示,在运行时可以显示图形用户界面,而不仅仅只能显示文本用户界面。另外,EFI本身支持网络，因此能够进行远程故参考文献:障维修。[1] SUNP. CMOS与BIOS的关系[EB/OL]. htp:/www. hjhla.马克表示,二者之间的区别不仅仅在用户界面方面.他com/jhla2/ Article. Show. asp (Accessed Mar. 20 ,2007).说，BIOS是PC上用户还必须使用低级语言的最后一个地方，[2]蒋小瑜. BIOS 有望国产化[J].软件世界,2006,(18).我们希望结束这种情况。EFI 几乎完全是用C语言编写的，[3]余志超.断一代BIOS-- EFI.CSSBIOS 技术研究[J].科技信息(学术版)，2006,(5).可以使用标准的编程工具在其中添加代码。可以添加的代码[4]张剑.告剃BIOS EFI时代来临[J].个人电脑,2006,(7).包括更详细和有用的邦联诊断信息、自动配置软件、即使在操[5]无名.探秘电脑的后花围-- BIOS设置四件事[J].电脑爱好者，作系统不能启动的情况下的处理故障的方式。即使是操作系2006,(11).统不能启动,用户仍然可以查看机器的状态、改变它的配置、中国煤化工MYHCNMHG206