全面认识BIOS

 
1998年 第07期 07版

#1什么是BIOS
　　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。
　　BIOS，完整地说应该是ROM－BIOS，是只读存储器基本输入／输出系统的简写，它实际上是被固化到计算机中的一组程序，为计算机提供最低级的、最直接的硬件控制。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。
#1　　一、BIOS的功能
　　从功能上看，BIOS分为三个部分：
　　1.自检及初始化程序；
　　2.硬件中断处理；
　　3.程序服务请求。
　　下面我们就逐个介绍一下各部分功能：
　　（一）自检及初始化
　　这部分负责启动计算机，具体有三个部分，第一个部分是用于计算机刚接通电源时对硬件部分的检测，也叫做加电自检（POST），功能是检查计算机是否良好，例如内存有无故障等。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，当计算机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。
　　最后一个部分是引导程序，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计算机的控制权转给引导记录，由引导记录把操作系统装入计算机，在计算机启动成功后，BIOS的这部分任务就完成了。
　　（二）程序服务处理和硬件中断处理
　　这两部分是两个独立的内容，但在使用上密切相关。
　　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，而硬件中断处理则分别处理PC机硬件的需求，因此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。
　　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。
#1　　二、BIOS的种类
　　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。
　　目前市场上主要的BIOS有AMI BIOS和Award BIOS。
　　1.AMI BIOS
　　AMI BIOS是AMI公司出品的BIOS系统软件，最早开发于80年代中期，为多数的286和386计算机系统所采用，因对各种软、硬件的适应性好、硬件工作可靠、系统性能较佳、操作直观方便的优点受到用户的欢迎。
　　90年代，AMI又不断推出新版本的BIOS以适应技术的发展，但在绿色节能型系统开始普及时，AMI似乎显得有些滞后，Award BIOS的市场占有率借此机会大大提高，在这一时期，AMI研制并推出了具有窗口化功能的WIN BIOS，这种BIOS设置程序使用非常方便，而且主窗口的各种标记也比较直观，例如，一只小兔子表示优化的默认设置，而一只小乌龟则表示保守的设置，一个骷髅用来表示反病毒方面的设置，画笔和调色板则表示色彩的设置。
　　AMI WinBIOS已经有多个版本，目前用得较多的有奔腾机主板的Win BIOS，具有即插即用、绿色节能、PCI总线管理等功能。
　　2.Award BIOS
　　Award BIOS是Award Software公司开发的BIOS产品，目前十分流行，许多586主板机都采用Award BIOS，功能比较齐全，对各种操作系统提供良好的支持。Award BIOS也有许多版本，现在用得最多的是4.X版。
#1什么是BIOS设置
　　我们所使用的计算机都是由一些硬件设备组成的，而这些硬件设备会由于用户的不同需要而在品牌、类型、性能上有很大差异。例如，对于硬盘，就可能存在容量大小和接口类型等方面的不同，而不同的硬件配置所对应的参数也不同，因此，我们在使用计算机之前，一定要确定它的硬件配置和参数，并将它们记录下来，存入计算机，以便计算机启动时能够读取这些设置，保证系统正常运行。
　　通常情况下，我们通过设置程序对硬件系统设置参数。由于ROM（只读存储器）具有只能读取、不能修改且掉电后仍能保证数据不会丢失的特点，因此这些设置程序一般都放在ROM 中，我们常常称其为BIOS设置。此外，运行设置程序后的设置参数都放在主板的CMOS RAM芯片中，这是由于随着系统部件的更新，所设置的参数可能需要修改，而RAM的特点是可读取、可写入，加上CMOS有电池供电，因此能长久地保持参数不会丢失，但电池如果使用时间较长，电力不足，也可能会产生掉电现象，系统设置参数会丢失，这时只需要更换一只新电池并重新进行设置就可以了，从上面我们也可以看出，BIOS设置和CMOS设置是不完全相同的，二者不能混淆。
#1　　一、BIOS设置程序的基本功能
　　BIOS的设置程序目前有各种流行的版本，由于每种设置都是针对某一类或几类硬件系统，因此会有一些不同，但对于主要的设置选项来说，大都相同，一般分为下面几项：
　　＊基本参数设置
　　包括系统时钟、显示器类型、启动时对自检错误处理的方式。
　　＊磁盘驱动器设置
　　包括自动检测IDE接口、启动顺序、软盘硬盘的型号等。
　　＊键盘设置
　　包括上电是否检测硬盘、键盘类型、键盘参数等。
　　＊存储器设置
　　包括存储器容量、读写时序、奇偶校验、ECC校验、1M以上内存测试及音响等。
　　＊Cache设置
　　包括内/外Cache、Cache地址／尺寸、BIOS显示卡Cache设置等。
　　＊ROM SHADOW设置
　　包括ROM BIOS SHADOW、VIDEO SHADOW、各种适配卡SHADOW
　　＊安全设置
　　包括硬盘分区表保护、开机口令、Setup口令等。
　　＊总线周期参数设置
　　包括AT总线时钟（ATBUS Clock）、AT周期等待状态（AT Cycle Wait State）、内存读写定时、Cache读写等待、Cache读写定时、DRAM刷新周期、刷新方式等。
　　＊电源管理设置
　　是关于系统的绿色环保节能设置，包括进入节能状态的等待延时时间、唤醒功能、IDE设备断电方式、显示器断电方式等。
　　＊PCI局部总线参数设置
　　关于即插即用的功能设置，PCI插槽IRQ中断请求号、PCI IDE接口IRQ中断请求号、CPU向PCI写入缓冲、总线字节合并、PCI IDE触发方式、PCI突发写入、CPU与PCI时钟比等。
　　＊板上集成接口设置
　　包括板上FDC软驱接口、串并口、IDE接口的允许／禁止状态、串并口、I／O地址、IRQ及DMA设置、USB接口、IrDA接口等。
　　＊其它参数设置
　　包括快速上电自检、A20地址线选择、上电自检故障提示、系统引导速度等。
#1　　二、BIOS设置程序的进入方法
　　进入BIOS设置程序通常有三种方法
　　1.开机启动时按热键
　　在开机时按下特定的热键可以进入BIOS设置程序，不同类型的机器进入BIOS设置程序的按键不同，有的在屏幕上给出提示，有的不给出提示，几种常见的BIOS设置程序的进入方式如下：
　　Award BIOS：按Ctrl＋Alt＋Esc，屏幕有提示；
　　AMI BIOS:按Del或Esc，屏幕有提示；
　　COMPAQ BIOS:屏幕右上角出现光标时按F10，屏幕无提示；
　　AST BIOS：按Ctrl＋Alt＋Esc，屏幕无提示。
　　2.用系统提供的软件
　　现在很多主板都提供了在DOS下进入BIOS设置程序而进行设置的程序，在Windows 95的控制面板和注册表中已经包含了部分BIOS设置项。
　　3.用一些可读写CMOS的应用软件
　　部分应用程序，如QAPLUS提供了对CMOS的读、写、修改功能，通过它们可以对一些基本系统配置进行修改。
#1BIOS的升级方法
　　BIOS管理着微机的底层输入输出模块，采用较新的BIOS可以改善微机的性能。BIOS升级一般是通过更换芯片或重写Flash ROM实现的，下面分别讲述这两种方法：
　　1.芯片升级
　　关闭电源打开机箱后，用起子或其它工具小心地将原有芯片取出，然后将新的BIOS芯片插入。安装时注意，将芯片有缺口的一侧与插座上有缺口的一侧对准，避免插反。
　　更换BIOS应尽量采用与原厂家同一系列的芯片，不同厂家的BIOS芯片有可能带来兼容性方面的问题。升级前还应了解你的主板是否能支持所换BIOS新增功能，如果这些功能需要专门的主板结构，则BIOS升级意义不大。
　　2.Flash ROM升级
　　新型的主板均采用Flash ROM，使用软件方法进行升级。
　　那么什么是Flash ROM呢?
　　486档次以下微机的BIOS芯片是一块EPROM（可擦除只读存储器），芯片上有一个小窗口，通过紫外线照射可以清除BIOS内容，所以这些芯片上都贴有一块印有厂商标记的不干胶，用于保护芯片中的BIOS。
　　EPROM的BIOS升级、维护都很不方便。在586以上的主板中普通采用了更新的芯片技术——Flash ROM来作为BIOS程序的载体。Flash ROM也称为闪速存储器，在本质上属于EEPROM（电可擦除只读存储器）。平常情况下Flash ROM与EPROM一样是禁止写入的，在需要时，加入一个较高的电压就可以写入或擦除。因此，其维护与升级都很方便。BIOS升级的程序盘一般由主板厂商提供，也可以到Internet网上去下载。
　　为预防用户误操作删除Flash ROM中的内容导致系统瘫痪，一般的主板厂商都在Flash ROM中固化了一小块启动程序（BOOT BLOCK）用于紧急情况下接管系统的启动。
　　一般主板上有关Flash ROM的跳线开关用于设置BIOS的只读/可读写状态。关机后在主板上找到它将其设置为可写（Enable或Write），重新开机，就可以重写BIOS升级了。
　　Flash ROM升级需要两个软件：一个是Flash ROM写入程序，一般由主板附带的驱动程序盘提供；另一个是新版BIOS的程序数据，需要到Internet或BBS上下载。升级前检查BIOS数据的编号及日期，确认它比你使用的BIOS版本更新，同时也应检查它与你所用的BIOS是否是同一产品系列，如：TX芯片组的BIOS不宜用于VX的主板，避免出现不兼容问题。BIOS升级程序只能在DOS实模式运行，因此开机启动时应按F5跳过Config.sys和Autoexec.bat，并且不能进入Windows。
　　Flash ROM工具程序一般有以下功能：
　　1保存原有BIOS数据（Save Current BIOS to File）
　　2更新BIOS数据（Update BIOS Block from File）
　　3其它功能（Advanced Features）
　　首先选择保存功能将原BIOS数据保存到软盘上，存为一个文件，用于升级失败时恢复原有BIOS。然后装入新BIOS数据盘，选择更新BIOS数据，输入新BIOS的文件名，完成BIOS的升级。
　　有的BIOS工具只升级主要的模块，如果它发现新的BIOS与原BIOS有很大不同，会给予提示并建议使用相应选项对整个BIOS升级（包括BIOS启动模块和PnP ESCD参数区）。
　　升级结束后，注意将主板上Flash EEPROM的跳线改回只读状态，此外部分主板要求清除COMS并重新设置，具体可参看主板的用户手册。