Базовая система ввода-вывода компьютера

2. Версия BIOS

         Обычно производители материнских плат предлагают BIOS для своих изделий. Так что, если знать производителя и название материнской платы, проблем не возникнет.

         В принципе, название материнской платы можно и  не знать. Обычно допускается прошивка BIOS от других плат, если на них установлен такой же чипсет и контроллер ввода-вывода. Однако такой возможностью следует пользоваться только в случае крайней необходимости, так как возможны другие несоответствия, например в количестве слотов и т.п., а прошивка неправильного BIOS может привести к тому, что материнскую плату придется выкидывать.

         Что делать, если производителя  и название материнской платы  определить не удается?

         Чаще всего, производителя  и название материнской платы  можно определить по идентификационной  строке, которую выдает BIOS сразу при включении компьютера.

         Для AMI BIOS эта строка имеет вид, похожий на 51-0102-1101-00111111-101094-AMIS123-P или 40-01S5-ZZ1124-10101111-060691-OPWBSX-F, где производитель  определяется третьей группой цифр. Далее необходимо найти свой идентификационный номер в таблице соответствия номеров и названий производителей. Определить название материнской платы можно по всей идентификационной строке, пользуясь тем же документом. Идентификационная строка Award BIOS имеет вид 2A59CQ1CC и позволяет определить чипсет (первые пять цифр и букв - 2A59C), производителя материнской платы (следующие два символа - Q1) и модель материнской платы (оставшаяся часть строки - CC). Далее необходимо посмотреть обозначения чипсетов, производителей и моделей в идентификационных строках.

3. Функции BIOS

         При включении компьютера многие системные события происходят автоматически. Первым делом включается центральный процессор (CPU) и считывает x86-инструкции из чипа BIOS. Данные инструкции запускают последовательности тестирований, которые сокращенно называются POST (Power On Self Test).

         В частности, BIOS начинает проверять работоспособность системных  устройств:

         инициализирует системные  ресурсы и регистры чипсетов;

         систему управления электропитанием;

         тестирует оперативную память (RAM);

         включает клавиатуру;

         тестирует последовательные и параллельные порты;

         инициализирует дисководы  и контроллеры жестких дисков;

         отображает итоговую системную информацию.

Функции защиты, поддерживаемые БСВВ (BIOS) ПЭВМ:

         контроль конфигурации ПЭВМ;  

         контроль вскрытия корпуса;  

         поддержка аппаратуры контроля и управления доступом (средств  защиты от НСД);  

         прозрачное шифрование информации на НМД, НГМД, сеть с возможностью использования различных алгоритмов криптографического преобразования информации для прозрачного шифрования (ГОСТ, DES, RSA и т.д.);  

         защита паролем  доступа к НМД (физическим устройствам);  

         идентификация пользователей  до загрузки операционной системы с  возможностью использования различных  идентификаторов (Touch memory, Smart cards, дактилоскопия, и т.п.);  

         контроль целостности  загрузчика операционной системы, частей операционной системы, прикладного  программного обеспечения;  

         ведение журналов;  

         разграничение доступа  к логическим дискам;  

         разграничение доступа  к различным устройствам (НГМД, CD-ROM, портам, сетевым платам и т.д.);  

         блокировка ПЭВМ при попытке НСД;  

         сигнализация на "центральный пульт" о попытках НСД и контроль состояния ПЭВМ (включена, выключена);  

         запрещение записи на НМД, НГМД;  

         хранение резервных  копий частей операционной системы (загрузчика операционной системы, прикладного программного обеспечения и т.п.) в закрытой от доступа области на НМД;  

         восстановление загрузчика операционной системы, других частей операционной системы, прикладного программного обеспечения в случае их повреждения;  

         разграничение доступа  к ПЭВМ по времени суток и дням недели для различных пользователей;  

         блокировка ПЭВМ на время отсутствия пользователя на рабочем месте;  

         контроль и тестирование средств защиты;  

         По требованию Заказчика БАЗОВАЯ СИСТЕМА ВВОДА-ВЫВОДА может быть дополнена программами обслуживания специальных устройств, а также введена поддержка национальных таблиц маркировки клавиатур и кодовых таблиц знакогенератора адаптера видеомонитора.

         В процессе этих тест - последовательностей (POST) BIOS сравнивает данные системной конфигурации с информацией, хранящейся в CMOS - специальном чипе, расположенном на системной плате.

         CMOS-чип обновляет  информацию, в нем хранящуюся, всякий  раз, когда устанавливается какой-либо  новый компонент компьютера. Таким образом, он всегда содержит самые последние сведения о системных компонентах.

         Наиболее важной функцией BIOS является обслуживание системных  вызовов или прерываний. Системные  вызовы вырабатываются программным  обеспечением или аппаратными средствами с целью выполнения различных операций с системой. Для реализации системных вызовов используется механизм прерываний.

         Прерывание - прекращение  выполнения текущей команды или  последовательности команд процессором  для обработки некоторого события, которое может быть вызвано программно или аппаратно.

         Прерывания делятся  на:

         аппаратные - вызванные  сигналом от кого-либо устройства ПК;

         логические - возникновение  нестандартной ситуации в работе центрального процессора ПК, например, деление на ноль;

         программные - вызываются из программы с помощью специального кода.

         После того как все POST-задания завершены, BIOS приступает к поиску программы загрузки операционной системы и ждет ответа от нее. (Современные  версии BIOS позволяют загружать операционную систему не только с флоппи-дисководов и жесткого диска, но и с привода CD-ROM, ZIP и т.п.). Когда ответ получен, программа помещается в память, откуда происходит загрузка системной конфигурации и драйверов устройств.

         Современные микросхемы поддерживают стандарт Plug & Play (подключай и работай). Данный стандарт позволяет системам и адаптерам, его поддерживающим, автоматически настраивать друг друга. Стандарт Plug & Play разработан для автоматического распознавания и согласования всех изменений в конфигурации персонального компьютера, т.е. пользователю не нужно вручную переустанавливать джамперы и распределять ресурсы. В реализации технологии Plug & Play принимают участие аппаратные средства, BIOS и операционная система. В BIOS возможности Plug & Play реализуются в процессе проверки системы (распознавание, анализ и распределение ресурсов устройств Plug & Play). Далее операционная система берёт управление на себя, загружая соответствующие драйверы

3.1 Чипы памяти PROM, EPROM и ЕEPROM.

         PROM (programmable read-only memory - программируемая память только для чтения) - это чип памяти, данные в который могут быть записаны только однажды. В отличие от основной памяти, PROM содержит данные, даже когда компьютер выключен.

         Отличие PROM от ROM (read-only memory - память только для чтения) в том, что PROM изначально производятся чистыми, в тот время как в ROM данные заносятся в процессе производства. А для записи данных в чипы PROM, применяются специальные устройства, называемые программаторами.

         EPROM (erasable programmable read-only memory - стираемая программируемая память только для чтения) - специальный тип PROM, который может очищаться с использованием ультрафиолетовых лучей. После стирания, EPROM может быть перепрограммирована. EEPROM - по сути, похожа на PROM, но для стирания требует электрических сигналов.

         EEPROM (electrically erasable programmable read-only memory - электрически стираемая  программируемая память только  для чтения) - специальный тип  PROM, который может быть очищен  электрическим разрядом. Подобно  другим типам PROM, EEPROM содержит данные и при выключенном питании компьютера. Аналогично всем другим типам ROM, EEPROM работает не быстрее RAM.

         Специальный тип EEPROM, называемый Flash memory или Flash EEPROM, может  быть перезаписан без применения дополнительных устройств типа программатора, находясь в компьютере.

4. Основные настройки BIOS

         Above 1 MB Memory Test при выборе опции "Enabled" в процессе тестирования ОЗУ проверяется область памяти свыше 1 Мб (область памяти XMS - Extended Memory Specification). На это расходуется дополнительное время в процессе загрузки, тем более такой тест является излишним, так как драйвер-менеджер памяти HIMEM. SYS сам осуществляет проверку оперативной памяти и предпочтительнее использовать именно этот тест, так как он работает в реальном рабочем окружении.

         BIOS Update (обновление BIOS). Процессоры семейства P6 (Pentium Pro, Pentium II, Celeron, Xeon) имеют особый механизм, называемый "программируемым микрокодом", который позволяет исправить некоторые виды ошибок, допущенных при разработке и/или изготовлении процессоров, за счет изменения микрокода. Обновления микрокода остаются в BIOS и загружаются в процессор в процессе выполнения инструкций BIOS. Именно поэтому BIOS для материнских плат с указанными выше процессорами необходимо регулярно обновлять. Может принимать значения:

         "Enabled" - разрешено,

         "Disabled" - запрещено.

         В "AMI BIOS" была встречена  аналогичная опция под названием "CPU MicroCode Updation".

         Опция может называться и "Pentium II Microcode".

         Boot From LAN First при установке в "Enabled" BIOS предпримет попытку первоначальной загрузки из сетевого загрузочного модуля, прежде чем пытаться загрузиться с локального носителя.

         Boot Sequence (последовательность начальной загрузки системы). Определяется последовательность опроса накопителей для загрузки операционной системы. Эти устройства обозначаются либо буквами для физических жестких дисков и обычных дисководов, либо названием устройства, например "CDROM" для накопителей CD-ROM. Поддерживаются устройства LS-120, Iomega ZIP, ATAPI CD-ROM, IDE - и SCSI-диски. Может принимать значения:

         В некоторых версиях BIOS опция "Boot Sequence" трансформировалась в несколько самостоятельных  опций, естественно с большей  возможностью отбора и большей гибкостью. Это выглядит следующим образом:

         "First Boot Device"

         "Second Boot Device"

         "Third Boot Device"

         "Boot Other Device"

         Параметры могут принимать следующие значения: "Floppy", "HDD-0", "HDD-1", "HDD-2", "HDD-3", "LAN", "SCSI", "LS/ZIP", "CDROM", "Enable", "Disable".

         А один из вариантов "AMI BIOS" содержит те же опции, но со значениями "Floppy", "Floptical" (RS 120), "CD ROM", "SCSI Device", "Network", "IDE0", "IDE1", "IDE2", а опция "Try Other Boot Devices" через значение "Yes" дает возможность дополнительного выбора варианта загрузки, если имеющиеся варианты не устраивают пользователя.

         Другое название опции - "System Boot Sequence".

         Boot Up Floppy Seek (поиск дисковода при загрузке компьютера). Так можно перевести название этой функции. Но смысл функции значительно шире, поскольку BIOS проверяет, есть ли дисковод для дискет и идет ли речь при этом о 40 - или 80-тидорожечном дисководе. При этом обеспечивается проверка работоспособности дисководов гибких дисков. Поскольку все современные дисководы имеют 80 дорожек (с 1993 года дисководы на 40 дорожек не выпускаются; они поддерживали формат в 360 КБ), то эта функция необязательна. Необходимо заметить, что BIOS не может определить разницу между 720K, 1.2M, 1.44M или 2.88M типами дисководов, т.к все они имеют 80 дорожек. Имеет смысл установить эту опцию в "Disabled" (иначе - "Enabled"), что позволит сократить общее время тестирования ПК после включения.