BIOS与COMS的区别

ludequan

    BIOS是什么?
    所谓BIOS，实际上就是微机的基本输入输出系统（Basic Input－Output System），其内容集成在微机主板上的一个ROM芯片上，主要保存着有关微机系统最重要的基本输入输出程序，系统信息设置、开机上电自检程序和系统启动自举程序等。
    BIOS的功用
    BIOS ROM芯片不但可以在主板上看到，而且BIOS管理功能如何在很大程度上决定了主板性能是否优越。BIOS管理功能主要包括：
    1． BIOS中断服务程序
    BIOS中断服务程序实质上是微机系统中软件与硬件之间的一个可编程接口，主要用来在程序软件与微机硬件之间实现衔接。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，而且操作人员也可以通过访问INT 5、INT 13等中断点而直接调用BIOS中断服务程序。
    2．BIOS系统设置程序
    微机部件配置记录是放在一块可读写的 CMOS RAM 芯片中的，主要保存着系统基本情况、CPU特性、软硬盘驱动器、显示器、键盘等部件的信息。在 BIOS ROM芯片中装有"系统设置程序"，主要用来设置CMOS RAM中的各项参数。这个程序在开机时按下某个特定键即可进入设置状态，并提供了良好的界面供操作人员使用。事实上，这个设置CMOS参数的过程，习惯上也称为" BIOS设置"。一旦CMOS RAM芯片中关于微机的配置信息不正确时，轻者会使得系统整体运行性能降低、软硬盘驱动器等部件不能识别，严重时就会由此引发一系统的软硬件故障。
    3． POST上电自检
    微机按通电源后，系统首先由POST（Power On Self Test,上电自检)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，一旦在自检中发现问题，系统将给出提示信息或鸣笛警告。
    4． BIOS系统启动自举程序
    系统在完成 POST自检后， ROM BIOS 就首先按照系统 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。
    CMOS是什么?
    CMOS(本意是指互补金属氧化物半导体存储嚣，是一种大规模应用于集成电路芯片制造的原料)是微机主板上的一块可读写的RAM芯片，主要用来保存当前系统的硬件配置和操作人员对某些参数的设定。CMOS RAM芯片由系统通过一块后备电池供电，因此无论是在关机状态中，还是遇到系统掉电情况，CMOS信息都不会丢失。
    由于CMOS RAM芯片本身只是一块存储器，只具有保存数据的功能，所以对CMOS中各项参数的设定要通过专门的程序。早期的CMOS设置程序驻留在软盘上的(如IBM的PC/AT机型)，使用很不方便。现在多数厂家将CMOS设置程序做到了 BIOS芯片中，在开机时通过按下某个特定键就可进入CMOS设置程序而非常方便地对系统进行设置，因此这种CMOS设置又通常被叫做BIOS设置。
    BIOS设置和CMOS设置的区别与联系
    BIOS是主板上的一块EPROM或EEPROM芯片，里面装有系统的重要信息和设置系统参数的设置程序（BIOS Setup程序)；CMOS是主板上的一块可读写的RAM 芯片，里面装的是关于系统配置的具体参数，其内容可通过设置程序进行读写。CMOS RAM 芯片靠后备电池供电，即使系统掉电后信息也不会丢失。BIOS与CMOS既相关又不同：BIOS中的系统设置程序是完成CMOS参数设置的手段；CMOS RAM既是BIOS设定系统参数的存放场所，又是 BIOS设定系统参数的结果。因此，完整的说法应该是"通过BIOS设置程序对CMOS参数进行设置"。由于 BIOS和CMOS都跟系统设置密初相关，所以在实际使用过程中造成了BIOS设置和CMOS设置的说法，其实指的都是同一回事，但BIOS与CMOS却是两个完全不同的概念，千万不可搞混淆。
    何时要对BIOS或CMOS进行设置？
    众所周知，进行BIOS或CMOS设置是由操作人员根据微机实际情况而人工完成的一项十分重要的系统初始化工作。在以下情况下，必须进行BIOS或CMOS进行设置：
    1、新购微机
    即使带PnP功能的系统也只能识别一部分微机外围设备，而对软硬盘参数、当前日期、时钟等基本资料等必须由操作人员进行设置，因此新购买的微机必须通过进行CMOS参数设置来告诉系统整个微机的基本配置情况。
    2．新增设备
    由于系统不一定能认识新增的设备，所以必须通过CMOS设置来告诉它。另外，一旦新增设备与原有设备之间发生了IRQ、DMA冲突，也往往需要通过BIOS设置来进行排除。
    3．CMOS数据意外丢失
    在系统后备电池失效、病毒破坏了 CMOS数据程序、意外清除了CMOS参数等情况下，常常会造成CMOS数据意外丢失。此时只能重新进入BIOS设置程序完成新的CMOS参数设置。
    4．系统优化
    对于内存读写等待时间、硬盘数据传输模式、内／外 Cache的使用、节能保护、电源管理、开机启动顺序等参数， BIOS中预定的设置对系统而言并不一定就是最优的，此时往往需要经过多次试验才能找到系统优化的最佳组合。
    BIOS（Basic Input Output System），基本输入/输出系统 是被固化到计算机主板上的ROM芯片中的一组程序，它为计算机提供最低级、最直接的硬件控制功能。和其它程序不同的是，BIOS是储存在BIOS芯片中的，而不是储存在磁盘中，由于它属于主板的一部分，因此常被称为“Firmware”（固件）。BIOS ROM芯片在主板上比较醒目，芯片上面通常都贴有“BIOS”字样的标签（^10030901a^）。此外，不同的主板生产厂家采用的BIOS ROM芯片也不同，下面就让我们一起来看看它的分类。
    #1 一、按芯片类型分
    1.在电脑发展初期，BIOS都存放在ROM（Read Only Memory，只读存储器）芯片中。而ROM内部的资料是在ROM的制造过程中，用特殊的方法烧录进去，只能读取，不能修改（如^10030901b^所示就是8088主板上的BIOS ROM芯片）。
    2.由于ROM芯片的制造和升级极不方便，后来人们便发明了PROM（Programmable ROM，可编程ROM）。最初从工厂中生产出来的PROM内部并没有资料，用户可以用专用的编程器将自己的资料写入，但只能写入一次，一旦写入就再也无法修改。若在写入过程中出现错误，那芯片只能报废。PROM的特性和ROM相同，但成本比ROM要高，而且写入资料的速度比ROM慢。
    3.EPROM（Erasable Programmable ROM，可擦除可编程ROM）芯片可重复擦除和写入，解决了PROM芯片只能写入一次的弊端。EPROM有两种，一种是不带窗口的，其特性和PROM类似，在专用编程器上只能写入一次，如果写错了，芯片只能报废，这种芯片在各种显卡、声卡和以前的解压卡上都能见到（如S3375显卡上的这种EPROM芯片）。另一种EPROM是指带窗口的EPROM（也是我们大家常见的那种），这种EPROM芯片有一个很明显的特征：在正面的陶瓷封装上，开有一个玻璃窗口，透过该窗口，可以看到其内部的集成电路，一旦紫外线透过该孔照射内部芯片，就可以擦除其中的数据。当然，完成芯片擦除的操作也可以用专门的EPROM擦除器。要向EPROM内写入资料必须用专门的编程器，同时必须要加一定的编程电压（范围在12V～24V，随不同的芯片型号而定）。EPROM的型号是以27开头的，如27C020（8×256K）是一片2M Bits容量的EPROM芯片。EPROM芯片在写入资料后，还要以不透光的贴纸或胶布把窗口封住，以免受到紫外线照射而使资料受损。
    4.EPROM虽然已具备了可重复写入的能力，但要借助EPROM擦除器和专用编程器进行擦除和写入程序，很不方便。这时，EEPROM（Electrically Erasable Programmable ROM，电可擦除可编程ROM） 应运而生了。EEPROM的擦除不需要借助其他设备，它是用电子信号来修改内容的，而且是以Byte为最小修改单位，写入数据时不必将内部资料全部洗掉，而且只要通过厂商提供的专用刷新程序就可以轻而易举地改写芯片内部的内容，彻底摆脱了EPROM 擦除器和编程器的束缚。但EEPROM属于双电压芯片，在写入数据时，仍要加一定的编程电压。正由于EEPROM芯片的双电压特性，采用该芯片的BIOS具有良好的防毒功能（当把主板上防BIOS写入的跳线开关拨至“ON”位置，并给芯片加上相应的编程电压，就可以方便地升级BIOS；反之，把跳线开关拨至“OFF”位置，防止CIH类病毒对BIOS芯片进行非法修改），所以至今仍有不少主板采用EEPROM作为BIOS芯片。
    5.Flash ROM（快闪ROM，则属于真正的单电压芯片，其特性类似EEPROM，因此，Flash ROM常被看作EEPROM的一种。事实上，二者还是有差别的。Flash ROM在擦除时，也要执行专门的刷新程序，但是在删除资料时，并非以Byte为基本单位，而是以Sector（又称Block）为最小单位，Sector的大小随厂商的不同而有所不同；只有在写入时，才以Byte为最小单位写入；Flash ROM芯片的读/写操作都是在单电压下进行，不需设置跳线，只须用专门的刷新程序即可方便地修改芯片中的内容；Flash ROM的存储容量普遍大于EEPROM，约为512K至8M，很适合用来存放程序码，近年来已逐渐取代了EEPROM的地位，广泛用作为主板的BIOS ROM芯片。不过，它也很容易受到CIH病毒的攻击。
    #1 二、按芯片容量分
    现在主板上常见的Flash ROM的容量多为1M bits2M bits，甚至4M bits而早在486时代，一般只用512K Bits的BIOS ROM，从Pentium级以后就主要采用1M Bits的BIOS ROM了，随着BIOS的功能越来越多，支持的硬件越来越多，程序代码也就越来越长，1M Bits的容量已不够用了，因此目前主板大多采用2M甚至4M Bits的BIOS ROM。
    因为各类芯片上的型号标识都严格遵循集成电路编号规则，因此从芯片的编号上我们就可以得知芯片的类型、容量和读写速度，如W29C020-12，就是一片32脚封装的Flash ROM芯片，在芯片上容纳了256个存储单元，每个单元占1个字节长度，所以每片的容量为256K×8（即2Mbits），其读写速度为120ns。
    #1 三、以封装形式分
    早期的BIOS芯片大多采用DIP（双列直插）封装形式。随着半导体封装技术的发展，SOJ、TSOP、PSOP、PLCC等多种封装形式相继出台。目前台式机主板上的BIOS大多还是DIP封装，有的为节省空间，采用了PLCC形式的封装（^10030901k^）。笔记本电脑上的BIOS大多采用SOJ封装。为了方便更换BIOS芯片，现在主板上都安装有BIOS插座，使用专门的起拔工具可以取下、更换BIOS芯片。
    #1 四、以芯片的生产厂商分
    目前，生产ROM芯片的厂家很多，主要有Winbond、Intel、ATMEL、SST、MXIC等公司。由于Winbond（华邦）生产BIOS ROM芯片时间较早，与主板的原始设计相兼容，因而市场占用量较大。Intel公司则在Flash ROM市场始终占据领导地位，其586时代的I28F001BX芯片、I810（815）主板上的N82802AB芯片，都在BIOS的恢复方面给人留下了深刻的印象（^10030901l^为在RF810编程器上列出的常见的BIOS ROM芯片的生产厂商）。
    其实，不光主板上有BIOS，其它一些PC设备，如网卡、显卡、MODEM、数字相机、硬盘等也有所谓的BIOS，显卡上的BIOS主要是完成显卡和主板之间的通讯；硬盘的启动和使用也需要HDD BIOS来完成。这些外部设备上的BIOS也和主板的BIOS一样，采用Flash ROM作BIOS ROM芯片，可以方便地进行升级。
    CMOS（本意是指互补金属氧化物半导体——一种大规模应用于集成电路芯片制造的工艺）是微机主板上的一块可读写的RAM芯 片，用来保存当前系统的硬件配置和用户对某些参数的设定。CMOS可由主板的电池供电，即使系统掉电，信息也不会丢失。 CMOS RAM本身只是一块存储器，只有数据保存功能，而对CMOS中各项参数的设定要通过专门的程序。早期的CMOS设置程序驻留 在软盘上的(如IBM的PC/AT机型)，使用很不方便。现在多数厂家将CMOS设置程序做到了BIOS芯片中，在开机时通过特定的按键 就可进入CMOS设置程序方便地对系统进行设置，因此CMOS设置又被叫做BIOS设置。 早期的CMOS是一块单独的芯片MC146818A(DIP封装)，共有64个字节存放系统信息,见CMOS配置数据表。386以后的微机一般将 MC146818A芯片集成到其它的IC芯片中(如82C206，PQFP封装)，最新的一些586主板上更是将CMOS与系统实时时钟和后备电池集 成到一块叫做DALLDA DS1287的芯片中。随着微机的发展、可设置参数的增多，现在的CMOS RAM一般都有128字节及至256字节 的容量。为保持兼容性，各BIOS厂商都将自己的BIOS中关于CMOS RAM的前64字节内容的设置统一与MC146818A的CMOS RAM格式 一致，而在扩展出来的部分加入自己的特殊设置，所以不同厂家的BIOS芯片一般不能互换，即使是能互换的，互换后也要对 CMOS信息重新设置以确保系统正常运行. 你认识主板上的BIOS芯片吗？ 介绍常见的BIOS芯片的识别 ROM BIOS是主板上存放微机基本输入输出程序的只读存贮器，其功能是微机的上电自检、开机引导、基本外设I/O和系统CMOS 设置。 主板上的ROM BIOS芯片是主板上唯一贴有标签的芯片，一般为双排直插式封装(DIP)，上面印有“BIOS”字样。虽然有些BIOS 芯片没有明确印出“BIOS”，但凭借外贴的标签也能很容易地将它认出。 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。 常见的BIOS芯片有AMI、Award、Phoenix等，在芯片上都能见到厂商的标记。

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