BIOS和BIOS芯片介绍 |
|
BIOS(Basic Input Output System)即基本输入/输出系统,它实际上是被固化到计算机主板上的ROM芯片中的一组程序,为计算机提供最低级的、最直接的硬件控制。由于它属于主板的一部分,因此大家有时就称呼它一个既不同于软件也不同于硬件的名字“Firmware”(固件),它主要用于存放:自诊断测试程序、系统自举装入程序、系统设置程序和主要I/O设备的I/O驱动程序及中断服务程序。同其它程序不同,BIOS程序是在每次开机或重启动时自动运行的,当微机接通电源后,系统将有一个对内部各个设备进行检查的过程,这是由一个通常称之为POST(Power On Self Test,上电自 检)的程序来完成的。 完整的POST自检将包括CPU、640K基本内存、1M以上的扩展内存、ROM、主板、 CMOS存贮器、串并口、显示卡、软硬盘子系统及键盘测试。自检中若发现问题,系统将给出提示信息或鸣笛警告。在完成POST自检后,ROM BIOS将按照系统CMOS设置中的启动顺序搜寻软硬盘驱动器及CDROM、网络服务器等有效的启动驱动器 ,读入操作系统引导记录,然后将系统控制权交给引导记录,由引导记录完成系统的启动。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。 BIOS ROM芯片在主板上很引人注目,主板性能是否优越在很大程度上取决于BIOS管理功能如何。而它是否工作正常、是否能工作,则直接决定了整个微机系统的生死。586以前的BIOS多为可重写EPROM芯片,上面的标签起着保护BIOS内容的作用(紫外线照射会使EPROM内容丢失),不能随便撕下;586以后的BIOS ROM多采用FLASH ROM(快闪电可擦写只读ROM),芯片的读和写操作都在单电压下进行,利用专用程序即可方便地修改其内容。为了充分发挥主板的性能,支持层出不穷的新硬件,并改正以前BIOS版本中的缺陷,厂家不断推出新的BIOS版本,利用专用的升级程序,改写主板BIOS的内容,这就是我们常说的BIOS升级。例如:K6 III不能在旧的socket7主板上使用;Pentium III也不能在早期Slot1主板上使用;AGP显卡与VIA控制芯片相处得不好;让较次的显卡跑出一流厂家的性能等等,解决这些情况都需要通过刷新BIOS来做到。改写BIOS是CIH病毒的一个特点。万一不小心你的电脑已被CIH侵袭,并且BIOS内容已被篡改,或者升级过程中由于断电导致程序中断,您的机器将无法正常工作--开机后别说蓝天白云,屏幕根本就不亮,没有显卡初始化信息,没有微机自检信息…什么都没有了。 另外,电脑爱好者在自行升级BIOS时,也会出现一些不可预料的事。在升级过程中断电,升级时用错了升级文件,升级文件的版本不正确,升级文件被修改过(例受病毒侵袭过)等,都会造成重开机时没有显示。正因为此,一些主板厂家,如采用i820芯片组的华硕系列主板采用更贴近用户的方式来升级BIOS,在新出的华硕P3C系列主板中,具有方便的Live Update功能,更新BIOS时,只需要放入随机附带的驱动程序光盘,在选定更新BIOS的选项后,即可全自动下载最新版的BIOS,并全自动更新,避免了用户在操作上的失误。
当然,BIOS损坏,并不意味着世界末日,有好几种方法都可以让您自已动手把它修好。很多杂志上都介绍了可以用热插拔法、利用BIOS芯片中的Boot
Block块能支持ISA显卡或用盲操作的方法来修复BIOS。然而,带电热 为了避免BIOS损坏造成的麻烦,主板生产厂家纷纷推出新型主板。目前市场上新出了一种带两片BIOS芯片的主板,如技嘉的GA-BX2000一直到新出的GA-6WXM7主板上,采用了技嘉科技专利的Dual BIOS TM(双BIOS)技术,给我们提供了一种保护主板BIOS的新方法,一片BIOS芯片损坏,可以用另一片中的内容来恢复,从而有效地防护主板攻击型病毒对主板的伤害;微星公司则提出“SafeBIOS”的概念,强调不见得非要配备两块BIOS才能有效解决BIOS的中毒问题,它是在主板上配备容量较普通主板大一倍的4MB BIOS,此BIOS划分为两个隔开的区域,若主板上开机区域内的资料受损,将由另一区的BIOS启动,并自动修复受损区域的BIOS;博登公司则提出截然不同的解决方法,该公司推出了首创便携式BIOS的作法-----AIR BUS,把一块BIOS芯片内建在一张小卡上,如果主板上的BIOS遭病毒侵入,可将此卡插入主板上专用的插槽,由此卡上的BIOS启动,并自动修复主板上的BIOS。对于不拥有这些新型主板的用户,如果发挥我们电子发烧友的优势,另辟蹊径,自已备份一份BIOS内容,或者把BIOS写到一片EPROM中,是否就有备无患,大功告成了呢?
要对BIOS芯片内的数据进行编程(读写),不能不谈到BIOS存放的介质。在微机的发展初期,其BIOS
都存放在ROM(Read Only
Memory,只读存储器)中。我们知道,ROM中的内容只能读不能改,其中的内容是在ROM的制造工序中,在工厂中用特殊的方法被烧录进去的,一旦烧录进去,其中的内容则不能被修改。由于ROM制造和升级的不便,后来人们发明了EPROM(Erasable
Programmable
ROM,可擦除可编程ROM)。
EPROM有两种,一种是不带窗口的,在专用编程器上只能写入一次,如果写错了,芯片只能报废,这种芯片在各种显卡、声卡和以前的解压卡上都能见到,如图1中,型号为W27C010的芯片就是一片这样的EPROM芯片。另一种是带窗口的EPROM,可以用紫外线照射擦除其内容,并且往芯片中写内容时必须要加一定的编程电压(VPP=12-24V,随不同的芯片型号而定)。EPROM的型号是以27开头的,例
鉴于EPROM升级的不便,现在出的主板上的BIOS ROM芯片大部分都采用快闪Flash ROM,快闪Flash ROM是EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM,电可擦除可编程ROM)的一种。常见EEPROM的种类较多,主要有Winbond、Intel、ATMEL、SST、MXIC等品牌。EEPROM的擦除不需要借助于其它设备,它完全用电流来擦除的并利用一定的电压来写片(从而方便升级,但也给CIH以可乘之机),但不同的芯片的擦写方法却不同。 目前主板上常用的EEPROM芯片主要有几类,一类是以Intel的28系列部分芯片和Winbond的29E系列芯片为代表的分块式的EEPROM,例主板上常用的INTEL的28F001B×T150及Winbond的29E011-15等,都是150ns的1M的EEPROM。这种芯片与常用的可擦写ROM有一定区别,如28F001将内部128K内存分为几个块,其中BOOT BLOCK必须VPP=12V、PR#=12V才能编程,从而有效保护BIOS启动区(如果这块信息没丢失,则有的机子升级失败后用ISA显卡仍能显示),其内部地址分布表见图3。
第二类是工业上常用的以INTEL为代表的28F010芯片, 第三类是单电压的EEPROM芯片,即我们所称的FLASH ROM芯片,例以SST为代表的29C系列的FLASH ROM芯片,见图5。这类芯片为单电压设计芯片,读写都是在单电压下进行的,因此其第1脚不需要加什么电压(见图该脚为NC,即空脚)因此只须用升级软件即可完成升级BIOS的操作。常见FLASH ROM芯片的型号多为:29C256 29C257 29LV512 29C010 29C020 29C040等。
第四类是FHW/LPC EPROM芯片,从INTEL 810以后的主板,INTEL制定了FWH和LPC总线,FHW/LPC
BIOS芯片不单纯起到BIOS
第五类是SPI串行 EPORM芯片,现在随着BIOS功能越来越强大,BIOS文件的大小也越来越大,以前的BIOS芯片由于构造和封装的原因,已经无法适应现在的大容量BIOS文件;因此出现了体积更小,容量更大的SPI 串行芯片,其一般只有8脚,但却有1M到64M,甚至128M的容量。代表芯片,WINBOND W25X80 SOP8芯片,SPI 串行芯片现在多为SOP8或SOP16。
在笔记本上,还有机型使用TSOP32 40 48的芯片,以及SON8的芯片,由于比较少见,在此不做介绍,有兴趣的网友可QQ:125081447 |
|
|