BIOS之定義與解釋

1、第三 bios的定羲典解釋(1) biosrom(2) bioscmosmemory(3) bios 程式(4)firmwarehub iii虢明：fwh3:0fwh4第三 bios的定羲輿解釋大余勺二十年前(1981),富畤在界被耦卷疊色巨人的 舊m,在燒副 第一部彳固人重月窗-ibmpc畤，他憑的工程白幣把招一些檄日寺的硬h做 始/椀喂弧焉(initialcode),優(yōu)軟碟或硬碟載入作渠系統(tǒng)、完成程 序的前醇程式礁，以及一些最基本的周遏 i/o慮理的副程式礁(如螯 幕k示、磁碟械岳國勤、搖程控制等等)，通通摘入在一sk大 32kb 大小的prom(programmablerom),可程式化

2、唯言己驚h )。道彳固 程式礁就叫做 bios(basicinput/outputsystem) 。bios內(nèi)部的黑彳固元件包括了雨大部分，首先是 bios程式的所在部 分-biosrom ,接著就是余己金條bios 定資料的bioscmos部分， 最彳爰即是bios功能的核心軟h -系己金條在rom中的bios程式。1、 biosrom所耦的rom ,全名是readonlymemory ,也就是唯言己，意正 如其名字一般，一般來rom造槿ic晶片中所儲孝的資料，基本 上是不能隨便 更勤的，典我憑 相富熟 知的系統(tǒng)言己驚h (ram , randomaccessmemory-隨械存取言己，意h

3、 )正好相反。rom造1 ic余吉橫的特黑占，除了資料的不易燮勤性外，此外就是存取速度敕慢。道 是由於rom的成本敕低，而且大部分用途定位在穩(wěn)定的資料儲存軍 位，因此在速度上的需求就不如一般供系統(tǒng)建算建作所使用的ram來的快。而由於bios內(nèi)部程式究穩(wěn)定、不常燮勤、低h載量的特性，因此 在彳固人h月面的中，探用 rom唯h言已驚i!作儲存bios程式的 媒介。也正因懸bios程式儲存在造檬不易建勤的媒介中，因此或不 能明k地定羲bios程式是否js於th#方面的硬h (hardware),逮是 js於資料方面的軟h (software),造也就是懸甚麼我憑h bios程式(firmware)的

4、原因。傅統(tǒng)的彳固人h月商中，由於大部分的都是由商符整套重月面系統(tǒng) 裝完罩，也因此系統(tǒng)的升級或更新不像目前?；话愕姆奖?， 道同日寺也表示，傅統(tǒng)彳固人bios程式的內(nèi)容，基本上也不太可能 由於升敏等等原因而有所燮勤，也因此 bios程式的內(nèi)容可以儲存在 最傅統(tǒng)的rom晶片中，而永逮不需要更勤。如果因懸升級的需要等 等因素，可再更換另一sk rom晶片即可，造檬的在燮勤性不大 的營畤就已相富的足別。但是隨著彳固人重月面系統(tǒng)的演迤，系統(tǒng)所提供的功能也越來越懸繁 道同畤也表示使用者封於言午多的功能，必須要具借有使用者自 行更勤u定的械制，才能商足現(xiàn)f皆段的需要。同日寺，由於 bios程 式必須rnr的

5、作渠越來多、奧?；闹卦旅嫦到y(tǒng)元件也使得 bios程式必須面陶更多的挑戟，bios程式內(nèi)容由於新功能或是善的 冏題而js生了必須更新、更勤的狀況。如果每次更新、更勤 bios程 式的內(nèi)容日寺，就必須更換新的bios晶片，勢必曾造成很大的額外負 bo造也就表示我憑需要更有彈性的 bios程式儲存媒介，因鷹 造檬的需求，biosrom的it存媒介，始揉用prom（可程式唯 言已驚h）以及其他延伸的rom wo1 . prom: prom 的全名是 programmablereadonlymemory ，中 文名h懸可程式唯言己驚h ,道是一槿可以更改其內(nèi)容的 rom u 倩。rom在由工裂作完罩日

6、寺，其中逮沒有任何的資料，一 但我俯決定了所要儲存的內(nèi)容彳爰，更可以利用特殊的倭器符所需要 的內(nèi)容癮入prom之中。癮入資料彳爰，由於其中的內(nèi)容瓢法消去， 造也就表示加瓢法更改其內(nèi)容。使用造ibs品作懸bios程式的it存媒介日寺，主要的侵黑占在於可以很快的由店家金條一彳固新的 biosrom以便安裝在系統(tǒng)中，而不需要送回工來慮理。2 .eprom:比prom稍微再有彈性一黑占的js品，也就是接下來介貂的 eprom 。 eprom 的 全 名 是 erasableprogrammablereadonlymemory ,中文名耦可消去唯n言已驚n。造is言已驚醴可以符其中的資料利用倭器加以消除

7、，再 符新的資料癮入其中。使用造ibs品的侵黑占是，富使用者必須更新 bios程式的內(nèi)容日寺，只消符帶往店家利用倭器消除內(nèi)容再重新嘉 入，而要額外再花費一彳固bios的成本。不遇常然封地造ibs品的 成本稍微敕prom來的高。3 .eeprom:造是目前bios最常用的儲存媒介，而使用上的彈性也是道黑大ik rom u借中最懸方便的。eeprom的全名是electricallyerasableprogrammablereadonlymemory ,造是一槿可直接用重力消去內(nèi)容資料的唯h言已驚h 。常使用者必須更新其 中的內(nèi)容日寺，只需在h月面系統(tǒng)中軌行某彳固更新程式，道日寺主械板便 可以利用曾

8、罩的裝置符其中的內(nèi)容消去，而再癮入新的程式內(nèi)容。使用者甚至不需要到店家修理或迤行此勤作，而要在路上取得 bios程式的新內(nèi)容就可以自行更新。目前大部分的系統(tǒng)所用的 biosrom ,大多探用最彳爰的eeprom , 雖隹然成本稍微昂it,但由於提供了良好的彈性典升級性，封於主械板 、效商而言碓也是提高服矜品st、崖品效能等等的侵良uth而bios程式it存在造些rom之中，所扮演的角色在於系統(tǒng)初 期，雉持整彳固重月面系統(tǒng)的基本建作，以便由作渠系統(tǒng)接手迤行更精密 的工作。2、 bioscmosmemorybios既然慮理整彳固系統(tǒng)在一日寺的初始狀熊u定等等，那麼 封於系統(tǒng)的一些基本像是硬碟械槿系

9、統(tǒng)畤等等，都必須 要能別有所了解。但是不同的系統(tǒng)在造些方面的u定可能有所不 同，而bios郤又不可能金十封不同的系統(tǒng)就一套不同的晶 片，否即本身的成因此遇分提高。道也就是bios的內(nèi)部必留一部份可供使用者i1整的u定，道檬才能bios金十封不同系統(tǒng)迤行不同的初始化u定等等。如果每次日寺，都必須要求使用者先迤行狀熊的u定，使用h 月簡符成懸繁且令人生1k的不快余篤瞬。道表示我憑要想辨法符u定的 狀熊儲存起來，使用者只在須要更改的狀況日寺，才重新wj入或更勤u 定的內(nèi)容。可是我憑先前曾提遇，bios程式本身it存在不能任意 更勤的rom之中，即使是目前最常用的 eeprom,也只能利用特 定程式來

10、符其中的內(nèi)容覆嘉成新版 bios,而瓢法任意更改。那麼道 些可隨日寺更改的bios 定內(nèi)容，勢必瓢法it存在biosrom資料顯 中。也就是bios必另一彳固儲存顯域，方能符造些定資 料放入或隨日寺更改。道也就是我憑接下來要介貂的，bioscmos m域。cmos 也就是 complementarymetaloxidesemiconductor ,造h 技秫遑f泛的使用在微慮理器、晶片1、dram言己驚i!等等。路的utw消耗的重力相富小，而窗里所用的cmosmemory 就是利用此槿技彳行完成。道檬一來我憑只需要主械板上放置曾罩的小型鯉 雷池，就可以符 bios的u定資料it存起來。在 bi

11、os中的cmos 資料展域通常不大，造檬子主械板霜池可以延黑乎數(shù)年的畤由 於一般的印象中cmos技彳行常用在bios 定資料的it存，因此一般提到cmos日寺大多表示bios中的cmosmemory 一般cmos的甚中，都11r加入偵測!蒜1用的error-detect-ing 碾 每次更改定日寺，就曾重新算checksum 值，也就是4整彳固cmos 中其他byte的值累加起來，checksum 值u入cmos中。每 次系統(tǒng)寺，便曾檢查目前 cmos中it存的資料之checksum值 是否典先前余己金條的相符。道檬一來便可碓ts系統(tǒng)的完整性，避免u定 資料被不富的更勤而造成系統(tǒng)的itig。一

12、現(xiàn)不相符日寺，系統(tǒng)便彝出 cmoschecksumerror 的 hlg 言* 息。除了我憑道貍提到的cmos言已驚顯域之外，目前敕新的bios,皆支 援新型的隨插即用 硬而造鬻（的bios必金條 目前系統(tǒng)中的硬也就是extendsystemconfigurationdatah料gs。道是除了襟津cmos言已驚im外的另一彳固重要系己金條顯。ibm在主械板上使用一 編虢 mc146818的cmos參數(shù)言己金條/ 日寺晶片，能儲存的資料大小才64bytes ,而且要扣掉一些固定來言己金條 系統(tǒng)日期/日寺的楠位。源日寺，ic曾改由霜池供霜以雉持的u定言己金條 值。由於cmos裂作的言己驚i!耗重量

13、很低，就算h月面一、閑年都不雷源，cmos言己驚h內(nèi)的言己金條值也一檬完整的保存造槿晶片起初被h懸rtc/cmosram ,彳爰來被曾h懸cmos晶片隨著pc工渠蓬勃贊展，也有商規(guī)副出不同型的 cmos晶片。肇者言已得早期主械板，cmos晶片旁有像啤酒桶般的雷池，而 往往隨著日寺一久，霜池內(nèi)部的重解st液醴流出，造成主械板雷路被 腐食蟲。隨也有商使用一槿整合霜池典 cmosram於一i1的晶片， 它被成ic插座的型，而且n?。ɑ蛘吆穸龋┍入反螅煺?雷池的cmos晶片也曾流行一日寺。隨彳爰主械板的路逐漸整合、曾化，造槿 rtc/cmosram 硬i1架橫 被保留整合到像是 superi/o

14、晶片甚至南橘晶片（southbridge） 等，內(nèi)容也不再只有 64bytes（可能到128bytes ,甚至更多），而供 鷹重力的雷路即拉到晶片外另外搭配鯉霜池來供h,旁遏僮保留 cmos放雷的jumper ,供商或客戶可以清除 cmos言己金條值。所以今日的主械板，除了雷池典 cmos放雷的jumper以外，已 看不到所耦的cmos晶片。封於bios而言，它依善存在，但封於 主械板或客戶而言，它已成懸南槁晶片的一部份。3、 bios 程式程式就是中襄系統(tǒng)孰行各基本作渠的最重要軟h罩位。要月面系統(tǒng)贊揮功用，就必須有些程式礁言襄中央慮理器軌行，或藉此各xm配借迤行特定的工作。而在之日寺，由於各

15、xm硬例如硬碟等等，逮沒有遹富的敬勤典初始化，道日寺逮不可能由造些磁碟h 入任何的程式以供軌行，而必須有另外的來k助系統(tǒng)封造些硬h 迤行初始化勤作，才能別迤行接下來的勤作。而 bios程式也就是h 責提供造些初始化程式的軍位。在程式被中央慮理器軌行之前，造些程式礁的內(nèi)容必須被載入到言已驚 醴之中 一般懸隨械存取言己驚h ，但是在隨械存取言己驚i!中的資 料，一但就曾消失，因此我憑必須把造些程料癮入某彳固固定的硬 h裝置中，而且每次也不曾消失，適也就是 bios程式被系己金條在 rom唯h言已驚h 中的原因，除此之外，程式通常也不曾馨易 燮勤，造檬我憑更可以明白 bios程式系己金條在rom之中

16、的原因。而在中央慮理器典bios的商之遵循相同的曲定，造彳固曲 定的內(nèi)容是，富程序迤行日寺，中央慮理器曾到言己驚醴中的特定位 置尊找初始化所需的程式，也就是 bios程式。在彳固人系統(tǒng)中，bios程式在言己驚i!中的位置是固定的，通常系統(tǒng)中最基本的 imegabytes 的最彼 64kb 的顯域 由f000h 到 ffffh便用來放置bios程式。某些bios程式大於64kb ,大部分 不是我道未里主要言寸的系統(tǒng) bios,而是例如k示卡，scsi卡上的 bios,造程式即有其他的方法來載入言已驚h。常重月面的一瞬,硬醴特性就是成cpu優(yōu)主械板的bios晶片內(nèi)取得程式礁，bios由內(nèi)部的程式礁

17、掩得控制且贊揮作 用，優(yōu)cpu內(nèi)外部的檢測u定、dra dram、金十封晶片周遏做 初值化u定之彳爰，最彳爰碟或硬碟械，把作渠系統(tǒng)（如dos、win98/nt、linux）載入之彳爰，bios的引醇工作就此告一段落， 改懸優(yōu)事幕彳爰的支援、工作，加助作渠系統(tǒng)或鷹用程式，來慮 理周遏裝置港通的余田部軌行勤作。事1t上除了主械板上有bios之外，另外像是k示卡、scsi控制卡、 磁碟附加卡或高卜皆路卡也都有自己的bios晶片。在主械板上、h責整彳固主械板建作的bios, 一般我憑以 systembios 或mainboardbios 耦呼之。如果要更清晰的定羲何耦 bios,我憑可以徙某家bios

18、研贊商的 技秫端口糠文件中，封於bios的敘述，他憑是造麼明的：afirmwareprogram（ h jr 於 t!j ii 的程式礁），it 存在 rom、eprom或flashrom言己驚h內(nèi)，提供最基本的硬i1初始化 （initialize）、周遏控制的必要程式礁。通常由合言吾言 （assemblylanguage）所 u 成。bios平日寺是u定成唯h的狀熊，除了特殊工式或特殊方式之外，任 何鷹用程式都沒辨法加以修改或抹除。以前的修改方式比敕嘴（親隹，如 果是mask-rom 或prom ,襄乎得重新?lián)Q一i1空白rom的晶片,然彳觸!金條迤去，到了 eprom日寺代，可以用紫外照射其窗口一段畤 (w,重新抹除其內(nèi)部的所有資料之彳爰，再以 eprom 金條器符bios 資料金條迤去。富 windows95 流行之彼，由於 plugandplay(pnp)典 acpi、dmi 憤定的需要，主械板需要