BIOS - тың құрама бөліктері

BIOS - енгізу - шығару базалық жүйесі деп аталу себебі компьютердің өзінің және де оған қосылған құрылғылармен операциялық жүйені және қолданбалы программаларды өзара әсерлестіру мүмкіндігін беретін енгізу - шығару программалар жинағын иеленеді.

Жалпылай алғанда, PS - да BIOS -ты екі жақты қарастыруға болады:

1) Апараттық мүмкіндіктердің құрама бөлігі ретінде;

2) Операциялық жүйенің программалық моулі ретінде.

Көптеген жаңа видеоадаптерлер және жинағыш контроллерлерінде жүйені толықтыратын өзінің BIOS жүйесі болады. Көп жағдайда нақты BIOS - қа кіретін программалар сәйкес келетін негізгі BIOS -ң программалық модулдерін ауыстырады. BIOS программасының шақырылуы программалық немесе апараттық үзулер арқылы жүзеге асады.

BIOS жүйесі физикалық деңгейдегі апараттық мүмкіндіктермен өзара әсерлесетін программаларынан басқа, компьютер тұтынушысын POST - ты (Power - On - Self - Test) қосқанда тестілеу командаларын да иеленеді. Процессор, жад, қосымша микросхемалары, клавиатура және видео жүйе сияқты негізгі компоненттер тестіленеді. Егер компьютер тұтынушысын қосқанда қиындықтар туса (BIOS бастапқы тестілеуді атқара алмайды), сіздер тізбектелген дыбыс сигналдарын естисіз:

Сигнал Мағынасы

коды

1 RAM регенерациясының қателігі

2 Жұптық схемасының бас тартуы

3 Базалық 64 кб ЖСҚ - ның (ОЗУ) бас тартуы

4 Жүйелік таймерлердің істен шығуы

5 Процессо рдың істен шығуы

6 Клавиатура бақлаушысының А20 адрестік сызығының қатесі

7 Virtual Mode Exception виртуальді режимінің алынуының қателігі

8 Оқske, дисплей жадының жазылуының тестілеу қателігі

9 ROM - BIOS контрольді қосындысының қателігі

Бұндай қателіктердің болуы апараттық құрылғылармен байланысты. PS - да BIOS жүйесі компьютердің аналық тақтасында орналасқан бір микросхема түрінде болады. Қазіргі кезде BIOS жүйесін сақтаудың ең тиімді жолы оны флэш - жадта сақтау. Бұл ескі функцияларды жеңіл модифициалайды және компьютер жаңа құрылғыларды қолдайтын қосымша функцияларды жеңіл қосуға мүмкіндік береді.

IBM фирмасының ROB BIOS құрамы авторлық құқықпен қорғалғандықтан, оның көшірмесін жасауға болмайды.

Компьютердегі BIOS жүйесі SMOS RAM мен бөлінбестей байланысты. Онымен сағаттың ағымдағы көрсетілуі сақталатын ақпарат, будильник үшін уақыт мәні, компьютер конфигурациялары: жадтың саны,жинақтаушылар типі және т.б бар “өзгертілмейтін” жад түсіндіріледі. Нақты осы ақпаратты BIOS жүйесінің программалық модельдері қажет етеді. Өзінің SMOS RAM деген атымен аталуына ол осы жадтың аз энергия жұмсаумен танымалы КМОП-құрылымы негізінде (CMOS-Complementary Metal Oxide Semiconductor) орындалуымен міндетті. Алып қарайтын болсақ, көптеген жүйелік тақталар CMOS RAM-ның қоректенуін ішіне енгізілген источниктен сияқты сыртқы источниктен де рұқсат етеді.

CMOS RAM микросхемалары зақымдалған жағдайда Setup программасының ROM BIOS микросхемасына сәйкес кестеде сақталған ақпаратты үнсіз қолдануына мүмкіндігі бар. Кейбір аналық тақтада CMOS RAM микросхемасының қоректенуі ішкі және сыртқы источниктермен жүзеге асады.

Setup программасы бірнеше энеогиясақтау режимін орнатады,мысалы Doze (дремлющий), Standby (ожидания, или резервный), Suspend (приостоновки работы). Берілген режимдер электр энергиясын үнемдеуден өсу реті бойынша тізілген. Жүйе жұмыстың нақты режиміне Setup-та көрсетілген арнайы уақыттың өтуімен ауысады. Сонымен қатар BIOS әдетте APM (Advanced Power Management) спецификациясын қолдайды. Бізге белгілі, алғаш рет оны Microsoft және Intel фирмалары ұсынды.

Компьютерді толық конфигурациялау тапсырмасы тек Setup программасындағы қондырғылармен ғана емес, сонымен қатар жүйелік тақтада сәйкес ұстатқыштардың тұйықталуымен орындалады. Олардың әрқайсысының тағайындалуы сәйкес құжатнамаларда көрсетілген.

Аналық тақталардың барлығы бірдей BIOS қондырғыларын түсіріп тастау джамперімен жабдықталмағандықтан болса, онда debug командасының көмегімен орындалатын DOSтан BIOSту тазарту әдістері бар. DOSқа кіргеннен кейін төмендегіні теру керек:

Award және AMI BIOS үшін:

DEBUG

-O 70 17

-O 71 17

Q

Phoenix BIOS үшін

DEBUG

-O 70 FF

-O 71 17

Q

Бүлінген Flash BIOS ты қайта қалпына келтіру

Award BIOS-қа Bootblock Flash Support деп аталатын қарапайым әдіс сәйкес келеді. Кейбір тақтаның бұл тамаша мүмкіндігі Flash BIOSтан шығу кезінде дисководтан жүктелуге және ISA видеокартасында видеоны көрсетуге мүмкіндік береді. PCI, AGP және қатқыл дискте бұл әдіс мүмкін емес, өйткені олар үшін нақты жұмыс жасайтын BIOS керек.

Intel компаниясы Flash BIOSтың өз аналық тақтасында авариялық қайта қалпына келтіруін қамтамасыз етуді одан әрі жылжытты. Түзетілмейтін BIOSты интелдік аналық тақтада қалпына келтіру үшін біреулерден ISA шинасына құтқарушы видеокарта іздеудің қажеті жоқ. Тек қана «Flash Recovery» джамперіне «Recovery Mode» күйін қосу жеткілікті, дисководқа арнайы жүктелінетін дискетаны қою керек және компьютерді қосу керек. BIOSты қайта қалпына келтіру программасы дербес дұрыс версиясын жазады. Содан кейін тек бірнеше минут күтіп, компьютерді сөндіріп және джамперді бұрынғы қалпына келтіру керек.

BIOS-енгізу-шығарудың базалық жүйесі, олай аталу себебі, онда енгізу-шығарудың кеңейтілген тобы бар. Осы программаның арқасында Операциялық жүйе және қолданбалы программалар сол компьютердің әртүрлі құрылғыларымен байланыса алады. Айтар болсақ, PS-да BIOS жүйесі ерекше орын алады. Бір жағынан оны аппаратты құрылғының құрмалас бөлігі ретінде қарастыруға болады, екінші жағынан, ол операциялық жүйенің программалық модульдерінің бірі болып табылады. BIOS терминінің өзі, сәйкес атты модуль программаның құрылған және осыған ұқсас әректтерді орындайтын CP/M операциялық жүйесінен шыққан.

Көптеген қазіргі заманғы видеоадаптерлер, сонымен қатар жинақтауыш контроллерлер өздерінің қарапайым жүйені толықтыратын BIOS жүйесі бар. Нақты BIOSқа кіретін программалардың көптеген жағдайларында сәйкес программаларды негізгі BIOSтың модульдері ауыстырады.

BIOS программаларын шақыру, ереже бойынша, аппараттық немесе программалық үзулер арқылы орындалады.

BIOS жүйесі физикалық деңгейде аппаратты құрылғылармен өзара әсерлесу программасынан басқа, компьютерді қосқанда тестілеу жүретін POST программасы бар. Процессор сияқты ең негізгі компоненттер, жад, көмекші микросызбалар, дисктердің келтірулері, клавиатура және видеоішкіжүйе тестіленеді. Егер компьютер питаниясын қосқанда кедергілер пайда болса, онда біз тізбектелген дыбыстық сигналдарды естиміз:

1. DRAM регенерациясының қателігі,
2. Нақтылық сызбасының істен шығуы,
3. Базалық ОЗУ 64kб істен шығуы,
4. Жүйелік таймердің істен шығуы,
5. Процессордың істен шығуы,
6. Клавиатура контроллерінің адрестік сызығының A20 қателігі,
7. Virtual Mode Exception виртуалды режимінің қателігі,
8. Дисплей жадының жазбасының, оқу тестісінің қателігі,
9. ROM-BIOS контрольдік қосындысының қателігі.

PS-те BIOS жүйесі компьютердің аналық тақтасында орнатылған дара микросхема түрінде реализациялнған. Алайда, ROM BIOS атауы, атқаратын қызметіне байланысты, қазіргі кезге онша сәйкес келмейді, себебі "ROM" (ROM - Read Only Memory) ТСҚ қолдануды жөн көреді, ал қазіргі кезде BIOS кодтарын сақтау үшін негізінен қайта программалау (яғни, электрлі түрде немесе ультракүлгін сәулелену арқылы кетірілетін) сақтау құрылғылары қолданылады. Сонымен қатар, BIOS жүйесін сақтаудың ең перспективті түрі флэш-жады болып табылады. Ал ол бізге компьютерге қосылатын жаңа құрылғыларды ұстану үшін ескі функцияларды модификациялауға немесе қосымша жаңа функциялардыларды қолдануға мүмкіндік береді.

IBM фирмасының ROM BIOS құрылымы (құрамы) авторлық құқықпен қорғалатындықтан (яғни, оны көшіруге тыйым салынады), компьютер шығарушылардың көбісі BIOS жүйесінің, түпнұсқамен толығымен сәйкес келетін, тәуелсіз фирмаларының BIOS микросемаларын қолдануға тура келді. Осы фирмалардың ең танымалы үшеуі: American Megatrends Inc. (AMI), Award Software және Phoenix Technologies. BIOS-тың нақты нұсқалары жүйелік тақтада қолданылатын микросхмалар (chipset) жиынымен тығыз байланысты.

Phoenix Technologies компаниясы лицензиялы таза BIOS өндірісінде "пионер" болып саналады. Қатты дисктің типін беру, 1.44 Мбайт көлемді флоппи-дисктер приводын ұстану сияқты функциялар алғашқы рет осы лицензиялы-таза BIOS-та жүзеге асырылды. Сонымен қатар, ең қуатты диагностика BIOS жүйесінің POST процедурасында деп саналады. Ал АМІ компаниясының BIOS-ы ең көп таралған болып табылады. Кей деректер бойынша, АМІ нарық сегментінің 60%-ын қамтиды.

Жүйенің негізгі компоненттерін және жинаушылармен жұмысты тестілеу утилиттерін Setup AMI BIOS программасынан шақыруға болады. Алайда, оларды қолданғанда жинаушы приводы қолданатын интерфейс типіне ерекше назар аударған жөн.

Компьютерлердегі BIOS жүйесі SMOS RAM-мен тығыз байланыста. SMOS RAM-ді біз өзінде ағымдағы сағат көрсетулері, будильникке қойылған уақыт, компьютер конфигурациялары жайлы: яғни, жад көлемі, жинаушылар типі және сол сияқты ақпаратты қамтитын "өзгермейтін" жады деп түсінеміз. Дәл осы ақпаратты BIOS жүйесінің программалық модульдері қажет етеді.

SMOS RAM атауы энергияны аз мөлшере тұтынуымен белгілі CMOS (CMOS - Complementary Metal Oxide Semiconductor) құрылымдарының негізінде орындалуына сүйене қойылған. CMOS-жадыны энергожүйелік тақтада орналасқан аккумулятор, болмаса жүйелік блоктың корпусына монтирленген гальвано элементтер батареясы арқылы қорын үнемі сақтап тұруына байланысты энерготәуелсіз деп атаймыз.

Жүйелік тақталардың көбісі CMOS RAM қорын ішке орнатылған, болмаса сыртқы энергия көзі арқылы сақтап тұрады. CMOS RAM микросхемасының зақымданған кезінде (немесе разряд батареясы/аккумулятор) Setup программасы сәйкес ROM BIOS микросхемасының кестесінде сақталатын кей ақпаратты қолдану мүмкіншілігін иемденеді. Таңдау сәйкес тұйықталуды орнатумен анықталады. Setup программасы энергия сақтаудың бірнеше режимінің орнатылуын қолдайды. Мысал ретінде Doze (ұйқылы), Standby (күту, немесе резервті) и Suspend (жұмыстың тоқтатылуын жүзеге асыратын) режимдерін қарастыруға болады. Келтірілген режимдер электр энергиясын үнемдеу бойынша өсу ретімен аталған. Жүйе Setup-та белгіленген уақыттың аяқталуына байланысты нақты бір режимге көше алады.

Сонымен қатар, BIOS әдетте АРМ (Advanced Power Management) спецификацясын да ұстанады. Бірінші болып оны Microsoft және Intel фирмалары ұсынды. Олардың ортақ құжатында портативті компьютер қуатымен жұмсалынатын басқару технология өңдеулерінің негізгі принциптері қамтылды. Еске сала кетейік, компьютердің толық конфигурациялануының берілуі тек Setup программасынан алынған орнатулар арқылы емес, жүйелік тақтадағы сәйкес тұйықталуы (немесе ашылып тасталуы) арқылы да жүзеге асады.