电脑主板BIOS基础知识

BIOS基础知识什么是BIOS?BIOSBasicInputOutputSystem可以理解为系统硬件与软件接口的一部分;是用于最基本硬体初始化及周边控制的，常由组合语言写成的，存储于ROM中的firmware程式。BIOSROM是固化了firmware程序；采用了FlashROM(ElectricallyErasableProgrammableROM，电可擦除可编程ROM)设计﹐允許用戶在特定的电压、电流条件下﹐对其Firmware进行更新的集成电路块。常见的生产FlashROM芯片厂商Winbond、SST、Intel、MXIC、Atmel世界上主要BIOS厂家（Phoenix，AMI，Insyde，Byosoft）1.Phoenix美资上市公司。BIOS行业的龙头，成立于1979年。其产品线主要包括三个大类，第一是PhoenixAwardBIOS，主要面向台湾的ODM以及低端市场。第二是PhoenixBIOS，主要面对高端台式机以及笔记本市场。第三是GeneralSoftwareBIOS，主要面向嵌入式市场。Phoenix进入中国市场很早，他们2000年前后便成立了中国分公司，其在中国的名称是：菲尼克斯软件（中国）有限公司。很可惜的是，由于Phoenix的决策失误，以及经营问题，他们在09年底退出了中国市场。2.AMI美资公司，未上市。BIOS行业的技术领跑者。AMI的BIOS工具一向做的比较好，并且由于其价格相对Phoenix便宜，在台湾的ODM中，有很高的份额。AMI主要的研发中心也在台湾。AMI的主要产品包括AMICORE以及AMIAptio。前者是传统BIOS，后者是EFIBIOS。3.Insyde台湾上市公司。用十年磨一剑来形容Insyde比较合适，Insyde成立很久很久，却一直默默无闻。一直只能做些EC之类的东西糊口。可Insyde看准时机，最早切入EFI开发，在EFI时代，Insyde一举取代了不看重EFI的Phoenix，成为了业界的领袖。4.Byosoft2006年新成立的BIOS公司。总部位于江苏省南京市。是中国大陆第一家，也是世界第四家得到Intel授权的BIOS公司。目前的产品线主要服务OEM客户，零售市场见的不多。基本上以EFIBIOS为主。Byosoft中文叫南京百敖软件股份有限公司。是由原先Phoenix的一个高管和国内其他几个创业伙伴共同创办的。Byosoft与Intel的关系非同一般。BIOS主要功能BootOSfromsomemediaInitializeISASystemInitializeSpecificHardwareInitializeIndustryStandardsystemOffersysteminformationtoOSandAppHardwareProgramInterfaceroutinePowerManageSxSupportBIOS功能简介BIOS是硬件与软件之间的一个“转换器”或者说是接口，對主板的啟動和管理起著重要的作用﹐主要有以下几個方面。1.初始化InitializeSpecificHardwareMemorySizingGPIOClockChipCSSpecificInitializeSpecificHardwarePortingtoourSystemCardBusControllerTMP、HDprotectInitializeIndustryStandardsystemInitializePCISystemInitializePnPSystemInitializeATA/ATASystemInitializeUSBSystemOther1394…BIOS功能简介2.POST(PowerOnSelfTest，上电自检)﹕微机按通电源后，系统首先由POST程序来对内部各个设备进行检查。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存贮器、串并口、显示卡、软硬盘子系统及键盘进行测试，出现问题给出提示信息或鸣笛警告。BIOS功能简介3.记录电脑部件配置﹕電腦配置信息是放在一块可写的CMOSRAM芯片中的，主要保存着系统的基本情况、CPU特性、软硬盘驱动器等部件的信息。在BIOSROM芯片中装有“系统设置程序”，可以用来设置CMOSRAM中的各项参数。OffersysteminformationtoOSandAppToOS:ACPIInt15MPTablePCIRoutingTable…ToAppSMBIOSF000Information…BIOS功能简介4.BIOS中断服务程序管理﹕实质上是微机系统中软件与硬件之间的一个可编程接口，实现对硬件的操作，例如，DOS和Windows操作系统中对软盘、硬盘、光驱、键盘、显示器等外围设备的管理。*例如，DOS和Windows操作系统中对软盘、硬盘、光驱、键盘、显示器等外围设备的管理，都是直接建立在BIOS系统中断服务程序的基础上BIOS功能简介5.裝載系统程序﹕系统在完成POST自检后，ROMBIOS就按照系统CMOS设置中保存的启动顺序搜寻软硬盘驱动器及CD-ROM、网络服务器等有效地启动驱动器，读入操作系统引导记录，然后将系统控制权交给引导记录，并由引导记录来完成系统的顺利启动。DeviceTypeATA/ATAPIDeviceUSBHarddisk/floppy/CDROMPCI/PCIExpressDeviceOtherSelectable與BIOS相關的知識：1.內存地址的分配：1MB的低端640KB被称为基本内存﹐A0000H～BFFFFH要保留给显示卡的显存使用C0000H～FFFFFH则被保留给BIOS使用﹐C0000H～C7FFFH处一般给显卡BIOS﹐C8000H～CBFFFH处一般给IDE控制器的BIOS。*第一条指令的地址为BaseAddress*16+IP=FFFF0h+0000h=FFFF0，内容是jump指令，跳到BIOS实际开始处执行。A000:0hE000:0hF000:0hCGAVGAB000:0hC000:0hB800:0hAvailableVGABIOSC800:0hExpansionROMsD000:0hSystemBIOSSystemBIOSAvailableShadowArea與BIOS相關的知識：2.BIOS地址的映射：RAM运行比ROM快，將BIOS信息映射到ShadowRAM。•F000Segment•E000SegmentBIOS最高两个段的内容同时被映射到1M以下的高端地址。0000000000100000與BIOS相關的知識：3.中斷计算机内存的前1024个字节（偏移量00000H到003FFH）保存着256个中断向量每个中断向量占4个字节，保存入口地址偏移量和入口段地址，使用时，只要将它们分别调入寄存器IP及CS中，就可以转入中断服务程序实现中断调用。每当中断发生时，CPU将中断号乘以4，在中断向量表中得到该中断向量地址，进而获得IP及CS值，从而转到中断服务程序的入口地址，调用中断。这就是中断服务程序通过中断号调用的基本过程。與BIOS相關的知識：4.CMOSROM128BytesRAMM/B上有电池供电保护数据AccessedByI/Oport70H/71HBIOS的啟動順序1.當按下POWERBUTTON按扭﹐所有的電壓都穩定后﹐CPU被REST.开始从地址FFFF0H处执行指令,放在这里的只是一条跳转指令，跳到系统BIOS中真正的启动代码处。2.执行POST﹐POST的主要任务是检测系统中一些关键设备是否存在和能否正常工作，例如内存和显卡等设备。注意此時只是檢測設備有無問題﹐并不初始化設備。BIOS的啟動順序3.查找顯卡和其他設備的初始化代碼﹐并且調用這些代碼﹐對相關設備進行初始化。4.查找完所有其他设备的BIOS之后，系统BIOS将显示出它自己的启动画面，其中包括有系统BIOS的类型、序列号和版本号等内容。接着主板BIOS将检测和显示CPU的类型和工作频率，然后开始测试所有的RAM，并同时在屏幕上显示内存测试的进度，我们可以在CMOS设置中自行决定使用简单耗时少或者详细耗时多的测试方式(测试1次或3次)。BIOS的啟動順序5.内存测试通过之后，主板BIOS将开始检测系统中安装的一些标准硬件设备，包括硬盘、CD-ROM、串口、并口、软驱等设备。标准设备检测完毕后，系统BIOS内部支持即插即用的代码将开始检测和配置系统中安装的即插即用设备，每找到一个设备之后，系统BIOS都会在屏幕上显示出设备的名称和型号等信息，同时为该设备分配中断、DMA通道和I/O端口等资源6．接下来系统BIOS将更新ESCD（ExtendedSystemConfigurationData，扩展系统配置数据）。ESCD是系统BIOS用来与操作系统交换硬件配置信息的一种手段，这些数据被存放在CMOS之中﹐通常ESCD数据只在系统硬件配置发生改变后会更新。BIOS的啟動順序7.系统BIOS的启动代码的最后一项工作，即根据用户指定的启动顺序从软盘、硬盘或光驱启动。以从C盘启动为例，系统BIOS将读取并执行硬盘上的主引导记录，主引导记录接着从分区表中找到第一个活动分区，然后读取并执行这个活动分区的分区引导记录，而分区引导记录将负责读取并执行IO.SYS，这是DOS和Windows9x最基本的系统文件。Windows9x的IO.SYS首先要初始化一些重要的系统数据，然后就显示出我们熟悉的蓝天白云，在这幅画面之下，Windows将继续进行DOS部分和GUI（图形用户界面）部分的引导和初始化工作。THEEND&THANKS