Bài giảng Kiến trúc máy tính - Chương 13: BIOS và CMOS

Nội dung text: Bài giảng Kiến trúc máy tính - Chương 13: BIOS và CMOS

1. BIOS VÀ CMOS
2. ◼ Hệ thống chương tình xuất nhập cơ bản (Basic Input/Output System -BIOS) nằm trên IC ROM. ◼ Cung cấp phương tiện giao tiếp giữa phần cứng với hệ điều hành. ◼ Mỗi hệ thống máy dùng hệ thống BIOS hơi khác biệt. Nhưng cùng chứa chức năng mà hệ điều hành giao tiếp được. ◼ Hầu hết đều có trang bị đủ thủ tục để hỗ trợ các họat động của bộ điều khiển ổ đĩa và card màn hình
3. ◼ Bước đầu tiên của quá trình khời động là kiểm tra sự hiện diện của ROM BIOS hôp lệ khác nằm tên vùng nhớ (UMA-384KB). ◼ Các bIOS này gọi là BIOS mở rộng hoặc Adapter BIOS. ◼ Máy sẽ kiểm tra mã checksum của BIOS rồi sử dụng.
4. ◼ Một máy tính có thể lắp đến 5 hoặc nhiều hơn ROM BIOS: ◼ BIOS hệ thống (bo mạch chính). ◼ BIOS của mạch hiển thị hình. ◼ BIOS của bộ điều khiển ổ đĩa ◼ BIOS của mạch điều hợp mạng (card mạng) ◼ BIOS của mạch điều hợp SCSI.
5. BIOS của hệ thống (Mainboard) ◼ Chiếm 128KB vùng nhớ trên (UMA) từ E0000h đến FFFFFh). ◼ là một kho các chương trình riêng rẽ. Thường gồm 3 phần:
6. ◼ bộ đoản trình POST ◼ Trình CMOS setup ◼ Các đỏan trình dịch vụ hệ thống POST (POWER ON SEFT TEST) ◼ Có chức năng kiểm tra hệ thống, quản lý tòan bộ giai đọan khởi động của hệ thống. ◼ Thực hiện các cuộc trác nghiệm ở mức thấp đối với các thành phần xử lý chính ◼ Trác nghiệm CPU khởi động bộ chipset trên bo mạch chính
7. ◼ Thiết lập bảng chỉ mục vector ngắt dành cho CPU trong vùng từ 0000h đến 02FFh. ◼ Thiết lập vùng ngắt cho BIOS từ 0300h đến 03FFh. ◼ Nạp nội dung dữ liệu của BIOS vào 0400h đến 04FFh ◼ Phát hiện mọi ROM BIOS bổ sung trong hệ thống và tiến hành khởi động hệ điều hành.
8. Trình CMOS setup ◼ Cấu hình phần cứng được lưu trữ trong RAM CMOS nhỏ. Và cần có 1 đỏan trình CMOS setup mới có thể truy cập. ◼ Các đỏan trình thường được tích hợp vào trong bản thân BIOS của bo mạch chính. ◼ CMOS setup của nhà SX, thường không có tiêu chuẩn chung về các thông số thiết định
9. ◼ Các dịch vụ hệ thống (BIOS sevices) tạo thành lớp đệm giữa phần cứng và hệ diều hành. ◼ Các dịch vụ được gọi đến thông qua việc sử dụng ngắt,→ các đỏan trìng xử lý ngắt. ◼ Có nhiều lọai ngắt và có thể tạo từ 3 nguồn: ◼ Bản thân CPU ◼ Trạng thái phần cứng ◼ Tình trạng phần mềm
10. ◼ Các ngắt do CPU tạo ra: ◼ Hậu quả của việc sai sót chương trình ngòai ý muốn, bất bình thường. ◼ VD: chương trình chia cho số 0 ◼ Có 5 ngắt của CPU (từ 00h đến 04h) ◼ Ngắt phần cứng ( hardware interrupt) ◼ Sinh ra khi 1 thiết bị cần có sự chú ý của CPU. ◼ Đòi hỏi mức luận lý nào đó trên một đường dây yêu cầu ngắt vật lý.
11. ◼ Khi trình xử lý ngắt hòan tất, CPU tiếp tục họat động bình thường. ◼ Thường cung cấp 16 ngắt (IRQ0 – IRQ15). VD: bàn phím IRQ1 ◼ Các ngắt phần mềm (software Interrupt) ◼ Khi chương trình muốn kiểm tra hay điều động một thiết bị phần cứng. ◼ VD: print screen dùng INT 05h
12. CÁC TÍNH NĂNG CỦA BIOS ◼ Phần cứng phát triển → BIOS phát triển ◼ Các BIOS hiện nay thường có những tính năng: ◼ Hỗ trợ nhiều lọai CPU: AMD, Intel, Cyrix. ◼ Hỗ trợ chipset mới: hỗ trợ cá chipset đời mới nhất, cho phép hỗ trợ các tính năng khác như bộ nhớ cao cấp, USB ◼ Hỗ trợ bộ nhớ tiên tiến: tự xác định kích thước bộ nhớ, hỗ trợ các bộ nhớ đời mới (SDRAM, DDRAM, RAMBUS), tính năng kiểm tra lỗi bộ nhớ (Parity hay ECC)
13. ◼ hỗ trợ ACPI/APM: tương thích hòan tòan về đặt tả giao diện điện năng và cấu hình cao cấp (Advanced Configuration and Power Interface – ACPI) (Advanced Power Management- APM) giảm bớt chi phí năng lượng. ◼ Hỗ trợ ổ đĩa tiên tiến: các lọai ổ cứng EIDE-UltralATA lớn (hơn 1024 cylinder), các chế độ truyền nhanh, các chế độ PIO từ 0-4, Ultra-DMA/66,100,133
14. ◼ Hỗ trợ các chuẩn PC 97 (mới hơn). ◼ hỗ trợ chuẩn I2O: (Intelligent I/O - Xuất nhập thông minh) cấp phát linh động các cổng và tài nguyên khác cho thiết bị I/O trong máy. ◼ Khả năng boot từ nhiều nguồn: từ nhiều ổ cứng khác nhau, CDROM, các ổ đĩa SCSI, các card mạng, các ổ USB ◼ hỗ trợ PnP: Páht hiện và định cấu hình các thiết bị theo chuẩn PnP trong quá trình POST. Có khả năng liên hệ Windows 9x/2000/XP để xác định tài nguyên hệ thống
15. ◼ Hổ trợ PCI: giao diện thành phấn ngọai vi, việc nối cầu từ PCI đến PCI, và PCI đến ISA. ◼ Hỗ trợ USB: duy trì đẩy đủ tính tương thích cố lõi, các chuẩn đời củ đối với phần cứng USB và HUB USB nhiều lớp.
16. Cách xác định tính năng từ chuỗi mã nhận diện: ◼ Bios tạo thành lớp đệm giữa hệ điều hành và phần cứng. ◼ BIOS: nguồn gốc gây ra nhiều sự bất tương thích, trục trặc trong máy tính. ◼ Khi khởi động → xuất hiện “biểu ngữ” của BIOS. ◼ Tên nhà SX ◼ Ngày tháng tác quyền ◼ Chuỗi mã nhận diện (ID string)