2015-08-21
615
Назначение, структура и задачи BIOS.
BIOS (Basic Input Output Sistem) – часть программного обеспечения ПЭВМ, содержащая управление адптерами внешних устройств, экранными операциями, тестирование, начальную загрузку драйверов OS.
BOIS обеспечивает стандартный интерфейс, поддерживающий перено-симость OS для ПЭВМ с совместимыми процессорами.
BOIS записана в специально ПЗУ системной платы и обычно рассматри-вается, как неотъемлемая часть ПЭВМ.
BOIS состоит из основных компонент:
1. POST– процедуры проверки системных устройств и их ресурсов.
2. ROM-Scan – программа сканирования ОЗУ.
3. Программы-обработчики прерываний № 00-1F (всего 256 прерываний).
4. Переменные BIOS. Все адреса переменных документированы и должны сохраняться в последующих версиях BIOS для данной системной платы.
Основной принцип организации системы ввода/вывода:
ЦПУ и ПО образуют ядро ПЭВМ, а различные периферийные устройства, к которым можно отнести любое другое устройство, которое не входит в состав ядра ПЭВМ, сопрягаются с ядром системы с помощью интерфейсов (совокупности шин, сигналов, электрических схем, протоколов передачи данных и команд) для организации обмена информацией.
Система ввода/вывода ПЭВМ решает следующие задачи:
1. Реализация вычислительной системы переменной конфигурации.
2. Параллельная работа программы в памяти и процедур ввода/вывода.
3. Упрощение процедур ввода/вывода, обеспечения их программной независимости от конфигурации конкретного периферийного устройства.
4. Обеспечение автоматического распознавания ядром ЭВМ периферийных устройств, многообразия их состояний (готовности, отсутствия носителя, ошибок чтения/записи и т.д.).
5. Интеллектуализация интерфейса, налаживание диалога между ядром и периферийными устройствами.
Пути решения этих задач:
1. Модульность - новые периферийные устройства не вызывают существен-ных изменений архитектуры и вписываются в существующее адресное пространство и каналы доступа.
2. Унификация по формату передаваемых данных и команд вне зависи-мости от используемых внутренних машинных языков микроопераций.
3. Унифицированный интерфейс по разрядности шины, набору линий сигналов управления и протоколам обмена.
4. Унифицированные по адресному пространству, доступному ядру ПЭВМ, и каналам доступа к нему со стороны центрального процессора для операций ввода/вывода информации в пределах этого адресного пространства,.
Доступ к переменным и константам BIOS.
Осуществляется через меню SETUP BIOS, доступное в начальные моменты загрузки BIOS с помощью клавиш, указанных в сообщениях.
Меню SETUP состоит из разделов:
1. Стандартные переменные: дата, время, параметры ОЗУ и накопителей.
2. Дополнительные переменные и установленные модули программного обеспечения BIOS для тестирования аппаратных средств, устройств ядра ПЭВМ и ближайшего окружения.
3. Параметры остальных устройств, интегрированных в состав системной (материнской) платы ПЭВМ и варианты распределения ресурсов (слотов расширений шин, прерываний и каналов прямого доступа).
Здесь же определяется порядок опроса периферийных устройств, которые могут содержать загрузочные модули операционных систем.
4. Параметры интерфейсов устройств, подключаемых к системной плате, определяющих варианты энергосбережения.
5. Размеры констант, определяющих параметры центрального процессора (частота, напряжение энергопитания ядра центрального процессора и ОЗУ), а также их предельные величины для сигнализации или отключения.
6. Набор параметров BIOS, загружаемый по умолчанию (в случае ошибок ручного набора параметров пользователем).
7. Ввод пароля для входа в редактор переменных – SETUP BIOS.
8. Ввод пароля для продолжения загрузки BIOS и выполнения POST-процедур после включения ПЭВМ (пользовательский пароль).
Значение паролей может быть снято системным обнулением BIOS.
Общая таблица портов ввода/вывода.
0000 – 00FF – 256 8-разрядных портов предназначены для устройств, расположенных на системной (материнской) плате ПЭВМ,
0100 – 03FF – 768 8-разрядных портов отведены для контроллеров периферийных устройств, подключаемых к шинам системной платы ПЭВМ.
F000 – FFFF – 4096 8-разрядных портов отведены для различных виртуальных устройств, подключаемых к внешним шинам (USB, mini USB, SCSI, eSATA, IDE ATA/ATAPI, PCI Express и т.д.).
| Внутренние устройства | Периферийные устройства | ||
| Диапазон | Наименование устройства | Диапазон | Наименование устройства |
| 000 - 01F | Контроллер ПДП №1 | 3B0 – 3BF | VGA №1 |
| 020 – 03F | Контроллер ПКП №1 | 378 – 37B | LPT 2 |
| 040 – 05F | Интервальный таймер | 278 – 27B | LPT 3 |
| 060 – 06F | Контроллер клавиатуры | 3DO - 3DF | VGA №2 |
| 070 – 07F | Часы CMOS и константы | 3F0 – 3F7 | FDD |
| Диагностический регистр | 3F8 – 3FF | COM №1 | |
| 081 – 08F | Контроллер страниц ПДП | 2F8 – 2FF | COM №2 |
| 0A0 – 0BF | Контроллер ПКП №2 | 3E8 – 3EF | COM №3 |
| 0C0 – 0DF | Контроллер ПДП №2 | 2E8 – 2EF | COM №4 |
