计算机导论课程

什么是BIOS

一、BIOS简介
    BIOS是英文"Basic Input Output System"的缩略语,直译过来后中文名称就是"基本输入输出系统"。它的全称应该是ROM-BIOS,意思是只读存储器基本输入输出系统。其实,它是一组固化到计算机内主板上一个ROM芯片上的程序,它保存着计算机最重要的基本输入输出的程序、系统设置信息、开机上电自检程序和系统启动自举程序。 其主要功能是为计算机提供最底层的、最直接的硬件设置和控制。BIOS设置程序是储存在BIOS芯片中的,只有在开机时才可以进行设置。CMOS主要用于存储BIOS设置程序所设置的参数与数据,而BIOS设置程序主要对计算机的基本输入输出系统进行管理和设置,使系统运行在最好状态下,使用BIOS设置程序还可以排除系统故障或者诊断系统问题。 有人认为既然BIOS是"程序",那它就应该是属于软件,感觉就像自己常用的Word或Excel。但也很多人不这么认为,因为它与一般的软件还是有一些区别,而且它与硬件的联系也是相当地紧密。形象地说,BIOS应该是连接软件程序与硬件设备的一座"桥梁",负责解决硬件的即时要求。主板上的BIOS芯片或许是主板上唯一贴有标签的芯片,一般它是一块32针的双列直插式的集成电路,上面印有"BIOS"字样。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ROM BIOS多采用EEPROM(电可擦写只读ROM),通过跳线开关和系统配带的驱动程序盘,可以对EEPROM进行重写,方便地实现BIOS升级。 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。一块主板性能优越与否,很大程度上取决于主板上的BIOS管理功能是否先进。
  BIOS芯片是主板上一块长方型或正方型芯片,BIOS中主要存放:
  自诊断程序:通过读取CMOS RAM中的内容识别硬件配置,并对其进行自检和初始化;
  CMOS设置程序:引导过程中,用特殊热键启动,进行设置后,存入CMOS RAM中;
  系统自举装载程序:在自检成功后将磁盘相对0道0扇区上的引导程序装入内存,让其运行以装入DOS系统;
  主要I/O设备的驱动程序和中断服务; 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。


二、BIOS的功能
在我们计算机上使用的BIOS程序根据制造厂商的不同分为:AWARD BIOS程序、AMI BIOS程序、PHOENIX BIOS程序以及其它的免跳线BIOS程序和品牌机特有的BIOS程序,如IBM等等,当前PHOENIX已经被AWARD收购,所以最新的主板BIOS只有AWARD和AMI两家提供商。因此在台式机主板方面,其虽然标有AWARD-PHOENIX,其实际还是AWARD的BIOS的。 Phoenix BIOS 多用于高档的586原装品牌机和笔记本电脑上,其画面简洁, 便于操作。从功能上看,BIOS分为三个部分:
  (一)自检及初始化
   这部分负责启动电脑,具体有三个部分:
  第一个部分是用于电脑刚接通电源时对硬件部分的检测,也叫做加电自检(Power On Self Test,简称POST),功能是检查电脑是否良好,通常完整的POST自检将包括对CPU,640K基本内存,1M以上的扩展内存,ROM,主板,CMOS存储器,串并口,显示卡,软硬盘子系统及键盘进行测试,一旦在自检中发现问题,系统将给出提示信息或鸣笛警告。自检中如发现有错误,将按两种情况处理:对于严重故障(致命性故障)则停机,此时由于各种初始化操作还没完成,不能给出任何提示或信号;对于非严重故障则给出提示或声音报警信号,等待用户处理。
  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,当电脑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。
  第三个部分是引导程序,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电脑的控制权转给引导记录,由引导记录把操作系统装入电脑,在电脑启动成功后,BIOS的这部分任务就完成了。
  (二)程序服务处理
  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输出设备有关,例如读磁盘、文件输出到打印机等。为了完成这些操作,BIOS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。
  (三)硬件中断处理
  硬件中断处理则分别处理PC机硬件的需求,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。
  (二)(三)两部分虽然是两个独立的内容,但在使用上密切相关。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。

三、BIOS作用详解
    1.自检及初始化:开机后BIOS最先被启动,然后它会对电脑的硬件设备进行完全彻底的检验和测试。如果发现问题,分两种情况处理:严重故障停机,不给出任何提示或信号;非严重故障则给出屏幕提示或声音报警信号,等待用户处理。如果未发现问题,则将硬件设置为备用状态,然后启动操作系统,把对电脑的控制权交给用户。
  2.程序服务:BIOS直接与计算机的I/O(Input/Output,即输入/输出)设备打交道,通过特定的数据端口发出命令,传送或接收各种外部设备的数据,实现软件程序对硬件的直接操作。
  3.设定中断:开机时,BIOS会告诉CPU各硬件设备的中断号,当用户发出使用某个设备的指令后,CPU就根据中断号使用相应的硬件完成工作,再根据中断号跳回原来的工作。

posted on 2008-09-27 20:57 王冬青 阅读(120) 评论(0)  编辑 收藏 引用

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