Архітектура комп'ютерів

1. Основи BIOS

Абревіатура BIOS означає поняття базової системи введеннявиведення. По суті, BIOS це «проміжний шар» між програмною та апаратною частинами системи. BIOS являє собою сукупність всіх драйверів пристроїв, що пов’язують програмні та апаратні засоби комп’ютера.

BIOS – це програмне забезпечення, яке виконується в пам’яті і містить набір драйверів, які призначені для взаємодії з обладнанням, перш ніж управління буде передано операційній системі. Унікальність BIOS в порівнянні із звичайним ПЗ полягає в тому, що частина його функцій завантажена в ПЗП, а частина завантажується в ОЗП з диска.

У ПК може бути доступно кілька версій BIOS:

■ ПЗП системної плати;

■ ПЗП плати розширення (наприклад, відеоадаптера);

■ завантаження в ОЗП з диска (драйвери пристроїв).

Коли був представлений перший ПК, програмне забезпечення BIOS містило драйвери для всіх пристроїв системи, які записувалися в мікросхеми ПЗП, яка була розташована на системній платі. При цьому драйвери попередньо завантажувалися в пам’ять і були доступні протягом усього часу роботи комп’ютера.

У мікросхемі ПЗП також були записані програми POST (Power On Self Test - тестування при включенні) і програма самозавантаження, яка ініціює завантаження операційної системи, перевіряючи завантажувальний сектор на дискеті або жорсткому диску. Після завантаження операційна система звертається до процедур низького рівня (до драйверів) BIOS, які необхідні для взаємодії з різними системними пристроями. На початку комп’ютерної ери в BIOS зберігалися абсолютно всі драйвери пристроїв, в тому числі драйвер клавіатури, відеоадаптера MDA/CGA, послідовного і паралельного портів, контролерів гнучких і жорстких дисків, джойстика і т.д. Це було непогано доти, поки в системі не встановлювався новий пристрій, драйвера якого в ПЗП не існує. У цьому випадку є два виходи. Якщо ви встановили нову плату адаптера, вона може бути оснащена власною мікросхемою ПЗП, що містить необхідний драйвер. ПЗП системної плати запрограмовано таким чином, щоб виявляти ПЗП адаптерів і при виявленні нових драйверів пов’язувати відповідні нові функції з існуючою BIOS. У результаті можна сказати, що ПЗП системної плати акумулює дані, що зберігаються в ПЗП окремих адаптерів, в результаті чого забезпечується «колективна» функціональність.

Подібний метод додавання драйверів використовувався для цілого ряду пристроїв, наприклад відеоадаптерів, які повинні бути повністю функціональними з моменту включення комп’ютера. Якщо ж використовувався пристрій іншого типу, існував інший спосіб додавання драйвера в набір драйверів BIOS. На ранніх етапах завантаження файл завантаження операційної системи (Io.sys) звертався до файлу конфігурації (Config. sys), що містить відомості про драйвери пристроїв. Файл Config. sys разом з усіма зазначеними в ньому драйверами повинен знаходитися на завантажувальному диску. Після того як файл Io.sys отримає необхідні дані, він завантажує зазначені драйвери в пам’ять і пов’язує їх з BIOS. Іншими словами, драйвери завантажувалися з диска в ОЗП і пов’язувалися з BIOS, завдяки чому з’являлася можливість у будь-який момент викликати їх.

До цього моменту в BIOS виявлялися дані з ПЗП системної плати і адаптерів, а також драйвери, завантажені з диска в ОЗП на ранніх етапах завантаження. Таким чином, BIOS містить дані, які фізично розташовані в трьох різних місцях системи, але при цьому працюють як єдине ціле, оскільки всі програми зв’язуються за допомогою процедур BIOS. Операційна система або додаток при взаємодії з яким-небудь пристроєм (наприклад, якщо необхідно прочитати дані з компакт-диска) звертається до певного програмного переривання, після чого відповідно до таблиці векторів переривань виклик направляється до певної частини BIOS (тобто до драйвера), який пов’язаний з роботою пристрою. При цьому не має значення, де саме зберігається драйвер - в ПЗП системної плати, адаптера або ОЗП. Пам’ять завжди залишається пам’яттю, і якщо відома адреса, де знаходиться потрібна програма, її завжди можна викликати.

Базова система введення-виведення – це комбінація всіх типів ПЗП материнської плати і плат розширення, а також драйверів пристроїв, завантажених з диска. Частина BIOS, що міститься в мікросхемі на системній платі або платах адаптерів, називається прошивкою (firmware). Саме через наявність цих мікросхем користувачі найчастіше відносять BIOS до апаратної частини комп’ютера. Після виключення живлення комп’ютера всі дані, що знаходяться в оперативній пам’яті комп’ютера, стираються; недоторканим залишається тільки вміст ПЗП. Після включення комп’ютера знову виконується процес завантаження, і в пам’ять з диска завантажуються всі відсутні драйвери.

В міру еволюції ПК випускалося все більше різних типів пристроїв і їх моделей. Була необхідність попереднього завантаження все більшої кількості драйверів. Додавання драйверів в ПЗП системної плати - досить складне завдання, оскільки мікросхеми ПЗП найчастіше незнімні, а їх обсяг досить обмежений. Архітектура PC передбачала використання ПЗП системної плати об’ємом всього 128 Кбайт, причому більша частина цього обсягу вже використовується для зберігання драйверів, процедури POST і програм настройки BIOS і завантаження. Запис драйвера в ПЗП адаптера - також складне і дороге завдання, а обсяг ПЗП адаптерів обмежений тими ж 128 Кбайт, з яких 32 Кбайт використовуються самим відеоадаптером. Тому багато компаній вирішили створювати драйвери, які завантажуються в ОЗП при запуску системи.

З плином часу з диска завантажувалося все більше і більше драйверів, у тому числі таких, які замінюють драйвери, що зберігаються в ПЗП системної плати. Наприклад, в Windows 95 був представлений новий 32 - розрядний драйвер жорсткого диска, який використовувався замість 16 - розрядного, що зберігався в ПЗП системної плати. При цьому 16-розрядний драйвер використовувався тільки з моменту включення комп’ютера до того моменту, коли в ОЗП завантажувався 32 - розрядний драйвер, а також змінювалася таблиця векторів переривань. Операційні системи Windows 95/98/Ме допускали використання як 16 -, так і 32- розрядних драйверів, полегшуючи тим самим перехід до 32 - розрядних операцій.

Сучасні 32 - і 64 - розрядні драйвери завантажуються безпосередньо з жорсткого диска, замінюючи всі драйвери в ПЗП системної плати. Це відноситься до будь-якого комп’ютера, що працює під управлінням ОС Windows NT/2000/XP або Vista. Ці операційні системи взагалі не використовують 16 - розрядні драйвери, розміщені в ПЗП (ROM) системної плати або адаптера пристрою. Код ПЗП системної плати необхідний лише для забезпечення успішного завантаження 32 - розрядних драйверів і ядра операційної системи, після чого ПЗП відключається. Іншими словами, після завантаження операційної системи всі необхідні драйвери (тобто BIOS) вже знаходяться в оперативній пам’яті. Основні функції ПЗП материнської плати - запуск системи, ініціалізація необхідних для завантаження системи пристроїв, а також перевірка пароля для входу в систему і виконання базового налаштування пристроїв. Після завантаження системи управління передається завантаженому в пам’ять набору драйверів.

Комп’ютерну систему можна представити у вигляді декількох взаємодіючих апаратних і програмних шарів. Існують чотири основних шари, кожен з яких можна розбити на підрівні.

Основне призначення рівневого дизайну - забезпечення можливості роботи операційної системи і додатків на різних платформах.

Програмне забезпечення взаємодіє з операційною системою за допомогою інтерфейсу прикладного програмування (Application Programming Interface - API). Цей інтерфейс специфічний для кожної операційної системи; він складається з набору команд і функцій, які операційна система може виконати для програми. Наприклад, додаток може віддати команду операційній системі завантажити або зберегти файл. Такий порядок позбавляє додатки від необхідності знати специфіку роботи з конкретним обладнанням, яке встановлене в комп’ютері, і його набором команд. Воно має справу тільки з операційною системою, яка виступає посередником між додатком і апаратною частиною. Оскільки додаток виявляється повністю ізольованим від обладнання, він може виконуватися на будь-якому комп’ютері, на якому встановлена операційна система, API якій задіяний в програмі.

Операційна система, в свою чергу, через BIOS звертається безпосередньо до апаратного забезпечення. Цей зв’язок реалізований у вигляді драйверів пристроїв. Зазвичай випуском драйверів пристроїв займаються їх виробники. Оскільки драйвери забезпечують взаємодію апаратного пристрою і операційної системи, вони, як правило, призначені для конкретної ОС. Таким чином, виробникам доводиться створювати драйвери для таких операційних систем, як DOS, Windows 9x/NT/2000/XP, OS/2, Linux та ін Проте багато операційні системи мають однакові внутрішні інтерфейси, і деякі драйвери підходять для декількох операційних систем. Наприклад, драйвер для 32/64-розрядних Windows 7 зазвичай підходить для Windows Vista, а драйвер для Windows ХР можна використовувати в Windows 2000/NT, і навпаки. Це пов’язано з тим, що операційні системи Windows 7 і Vista мають одне і те ж ядро; те ж можна сказати і про системи Windows NT/2000/XP, а також Windows 95 і 98. У новій системі Windows 7/Vista значною мірою змінено ядро NT, так що в ній часто не можна використовувати драйвери, які призначені для попередніх версій Windows сімейства NT.

Оскільки рівні BIOS виглядають ідентично для операційної системи, незалежно від апаратного забезпечення, на самих різних конфігураціях може працювати одна і та ж версія операційної системи. Наприклад, Windows можна запустити на двох системах з різними процесорами, жорсткими дисками, відеоадаптерами і т.д. Причому в будь-якому випадку Windows буде виглядати і працювати практично ідентично. Все це можливо завдяки тому, що драйвери підтримують одні й ті ж базові функції, незалежно від використовуваних конкретних пристроїв.

Рівні додатків і операційної системи можуть бути ідентичні для різних систем, у той час як рівні устаткування - значно відрізнятися. Оскільки BIOS містить драйвери, що забезпечують взаємодію програмного і апаратного забезпечення, рівень BIOS, з одного боку, враховує унікальні особливості обладнання, а з іншого – виявляється незмінним з точки зору операційної системи.

На апаратному рівні зосереджені основні відмінності між різними системами Саме BIOS відповідає за маскування відмінностей між різними пристроями, щоб забезпечити нормальну роботу операційної системи.

2. BIOS і CMOS RAM

BIOS знаходиться в окремій мікросхемі системної плати. Крім того, на системній платі розташована так звана мікросхема RTC / NVRAM, що містить годинник і енергонезалежну пам’ять. По суті, ця мікросхема являє собою цифровий датчик часу з декількома додатковими байтами пам’яті. Зазвичай вона називається CMOS- мікросхемою, оскільки створена на основі комплементарних металооксидних напівпровідників (Complementary Metal - Oxide Semiconductor - CMOS).

Мікросхема Motorola MC146818, використана вперше як RTC / NVRAM, містила 64 байт пам’яті, з яких 14 байт були виділені для функціонування годинника. Незважаючи на те що вона називається енергонезалежною, за відсутності електропостачання параметри часу / дати і дані, що знаходяться в пам’яті, знищуються. Мікросхема, створена на основі технології Complementary Metal - Oxide Semiconductor (CMOS), має знижене споживання електроенергії, і для неї цілком достатньо потужності батареї комп’ютера. Саме тому мікросхема називається CMOS RAM, хоча з технічної точки зору її слід було б назвати мікросхемою RTC / NVRAM.

Сила струму, який споживає більшість мікросхем RTC / NVRAM, не перевищує одного мікроампера (мільйонної частки ампера), тому для їх роботи достатньо однієї невеликої батареї. Протягом останніх п’яти років для цього використовувалася літієва батарея, при виході з ладу якої вся збережена в мікросхемі інформація руйнувалася.

При завантаженні програми BIOS Setup і наступному конфігуруванні / збереженні параметрів жорсткого диска або інших пристроїв початкові параметри системи записуються у відповідну область пам’яті RTC / NVRAM (або CMOS RAM). При кожному завантаженні системи для визначення її конфігурації проводиться зчитування параметрів, що зберігаються в мікросхемі CMOS RAM. Незважаючи на наявність певного зв’язку між BIOS і CMOS RAM, це абсолютно різні компоненти.

Контрольні запитання

1. Що таке BIOS?

2. Які є версії BIOS?

3. Призначення BIOS?

4. Що таке BIOS Setup?

Тема. СИСТЕМНА BIOS

1. Системна BIOS

У всіх системних платах є мікросхема, в якій записано програмне забезпечення, яке носить назву BIOS або ROM BIOS. Ця мікросхема містить стартові програми і драйвери, які необхідні для запуску системи і функціонування основного апаратного забезпечення. У ній також міститься процедура POST (самотестування при включенні живлення) та дані системної конфігурації. Всі ці параметри записані в CMOS-пам’ять, яка живиться від літієвої батареї, встановленої на системній платі. Цю незалежну пам’ять часто називають NVRAM (Non - Volatile RAM).

Таким чином, BIOS являє собою комплект програм, що зберігаються в одній або декількох мікросхемах. Ці програми виконуються при запуску комп’ютера до завантаження операційної системи. BIOS в більшості PCсумісних комп’ютерів виконує чотири основні функції.

■ POST - самотестування при включенні живлення процесора, пам’яті, набору мікросхем системної логіки, відеоадаптера, контролерів диска, дисковода, клавіатури та інших життєво важливих компонентів системи.

■ Налаштування BIOS - конфігурування параметрів системи. Ця програма запускається після натискання певної клавіші (або комбінації клавіш) під час виконання процедури POST. Пропонуючи систему каскадних меню, ця програма дозволяє налаштувати параметри материнської плати і набору мікросхем системної логіки, дату і час, пароль входу в комп’ютер, дискові пристрої та інші важливі компоненти. Також у ній налаштовуються множник частоти процесора, частота системної шини і послідовність пристроїв, що використовуються для завантаження системи. У старих комп’ютерах на базі процесорів 286 і 386 для запуску цієї програми була потрібна спеціальна дискета, а в деяких сучасних системах настройку BIOS можна виконувати за допомогою спеціалізованих додатків Windows.

■ Завантажувач операційної системи - підпрограма, що виконує пошук основного завантажувального сектора (Master Boot Record - MBR) на дискових пристроях. При виявленні такого сектора, відповідного певного мінімального критерію (його сигнатура повинна закінчуватися байтами 55AAh), виконується код початкового завантаження. Програмний код MBR продовжує процес завантаження, зчитуючи перший фізичний сектор завантажувального тома, який являє собою початок запису завантаження тому (Volume Boot Record - VBR). Завдяки запису VBR завантажується перший файл ініціалізації операційної системи – Io.sys (DOS / Windows 9х/МЕ), ntldr (Windows NT/2000/XP) або bootmgr (Vista), якому передається керування завантаженням операційної системи.

■ BIOS - набір драйверів, призначених для взаємодії операційної системи і апаратного забезпечення під час завантаження системи. При запуску DOS або Windows в режимі захисту від збоїв використовуються драйвери пристроїв тільки з BIOS; драйвери з диска практично не завантажуються.

2. Мікросхеми ПЗП

Пам’ять типу ROM (Read-Only Memory або ПЗП) може постійно (або практично постійно) зберігати дані. Ці записані дані зберігаються в пам’яті навіть при відключенні живлення. Таким чином, для зберігання стартових процедур (і BIOS) найкраще підходить пам’ять ROM. Аналогічна пам’ять використовується і в інших пристроях з власною BIOS, наприклад в відеоадаптерах.

ROM і оперативна пам’ять – не протилежні поняття. Насправді ROM являє собою частину оперативної пам’яті системи. Іншими словами, частина адресного простору оперативної пам’яті відводиться для ROM. Це необхідно для зберігання програмного забезпечення, яке дозволяє завантажити операційну систему; в іншому випадку процесор відразу після включення живлення не знайде в пам’яті команди, які йому слід виконати.

Наприклад, відразу при включенні комп’ютера лічильник команд автоматично приймає значення (адресу) FFFF0h; команди, розміщені за цією адресою, повинні забезпечити завантаження операційної системи. Цим командам відводиться рівно 16 байт, від кінця першого мегабайта оперативної пам’яті і від кінця ROM. Якби ці адреси вказували на осередки звичайної пам’яті, всі збережені в ній дані, у тому числі і команди, зникли б при виключенні живлення і процесор при наступному включенні не знайшов би там ніяких команд. Але, якщо ця адреса вказує на клітинку ROM, програма запуску системи в незмінному вигляді виконується кожен раз при включенні комп’ютера.

Зазвичай першою адресою ROM системи є F0000h або E0000h, розташованою за 64 або 128 Кбайт від кінця першого мегабайта. Оскільки ємність ROM зазвичай дорівнює 128 Кбайт, програми ROM повністю займають останні 128 Кбайт першого мегабайта, включаючи критичний адресу FFFF0h першої команди запуску. Ємність сучасних мікросхем ROM може досягати 256 або 512 Кбайт. Такий збільшений об’єм дозволяє зберігати драйвери пристроїв, інтегрованих на системній платі. Наприклад, ROM інтегрований на системній платі відеосистеми зазвичай знаходиться в адресах C0000h - C7FFFh, a ROM інших інтегрованих пристроїв, таких як адаптери мережі і SCSI, - в адресах C8000h - DFFFFh.

Верхні адреси пам’яті, зарезервовані для ROM BIOS материнської плати і адаптерів, які знаходяться в кінці першого мегабайта.

Здається дивним, що при запуску комп’ютер починає виконувати команду, розташовану за 16 байт від кінця ROM, але в цьому є сенс. За цією адресою поміщається команда переходу JMP, після виконання якої процесор переходить до фактичного початку програми; в більшості випадків вона близька до адреси F0000h, який розташований приблизно на 64 Кбайт раніше в карті пам’яті. Це дозволяє вільно змінювати обсяг ROM.

Основний код BIOS міститься в мікросхемі ПЗП на системній платі, але на платах адаптерів також є аналогічні мікросхеми. Вони містять допоміжні підпрограми BIOS і драйвери, які необхідні для конкретної плати, особливо для тих плат, які мають бути активізовані на ранньому етапі початкового завантаження, наприклад для відеоадаптера. Плати, що не потребують драйверів на ранньому етапі початкового завантаження, зазвичай не мають ПЗП, оскільки їх драйвери можуть бути завантажені з жорсткого диска пізніше – в процесі початкового завантаження.

Програма, що зберігається в ПЗП системної плати, сканує спеціальну область ROM оперативної пам’яті (адреси C0000 - DFFFFh) у пошуках пари байтів сигнатури (55AAh), яка вказує на початок ПЗП адаптерів.

Адреси ПЗП всіх адаптерів повинні починатися з 55AAh; в іншому випадку системна плата просто їх не розпізнає. Третій байт вказує розмір ПЗП в одиницях, кратних 512 байт, які називаються абзацами, а четвертий байт відповідає фактичному початку драйверів. Байт розміру використовується ПЗП системної плати з метою тестування. ПЗП системної плати складає всі байти в ПЗП, після чого ділить отриману суму на кількість байтів. Залишок від ділення має дорівнювати 100h. Тому при написанні програми для ПЗП адаптера програміст зазвичай використовує байт «доповнення», що дозволяє отримати необхідну контрольну суму.

Використовуючи значення контрольної суми, системна плата перевіряє ПЗП кожного адаптера під час виконання процедури POST і позначає ті з них, які були пошкоджені.

Базова система введення-виведення системної плати автоматично виконує програми в ROM будь-якого адаптера, який вона знаходить у процесі сканування. Процес виявлення та ініціалізації відеоадаптера можна спостерігати в більшості комп’ютерів при включенні живлення і під час виконання POST.

3. Затінення ПЗП

Мікросхеми ПЗП за своєю природою дуже «повільні» – час доступу дорівнює 150 нс при часі доступу запам’ятовує DRAM 10 нс чи менше. Тому в багатьох системах ROM затінюється, тобто її вміст при запуску копіюється в мікросхеми динамічної оперативної пам’яті, щоб скоротити час доступу в процесі функціонування. Процедура затінення копіює вміст ROM в оперативну пам’ять, привласнюючи їй адреси, які спочатку використовувалися для ПЗП, яке потім фактично відключається. При цьому імітується робота ПЗП на повній швидкості оперативної пам’яті.

Затінення ефективне в 16- розрядних операційних системах типу DOS або Windows 3x. Якщо комп’ютер працює під управлінням 32-розрядної операційної системи, то затінення фактично марне, оскільки ці системи не використовують 16-розрядний код з ROM. Замість нього вони завантажують в оперативну пам’ять 32-розрядні драйвери, замінюючи ними 16-розрядний код BIOS, який використано в процесі запуску системи.

Контрольні запитання

1. Які функції виконує BIOS?

2. Що таке POST BIOS?

2. Яка пам’ять використовується в BIOS?

3. Що таке затінення ПЗП?

Тема. Типи мікросхем ПЗП

1. Типи мікросхем ПЗП

Існують чотири типи мікросхем пам’яті ПЗП.

■ ROM (Read Only Memory). Пам’ять, доступна тільки для читання.

■ PROM (Programmable ROM). Програмована ROM.

■ EPROM (Erasable PROM). програмована ROM, яка стирається.

■ EEPROM (Electrically Erasable PROM). Електронно-стираюча програмована ROM, також звана Flash ROM.

Незалежно від типу ROM дані в ній зберігаються до тих пір, поки не будуть стерті або перезаписані навмисно.

2. Пам’ять ROM пропалювана при виготовленні

В більшості мікросхем ROM вже на етапі виготовлення пропалюються нулі й одиниці, тобто таку пам’ять ROM можна представити у вигляді матриці з нулів та одиниць, що знаходиться в кремнієвому кристалі. Такі мікросхеми називають пропалюваною при виготовленні, тому що дані записуються в маску, з якою фотолітографічним способом виготовляється матриця. Подібний виробничий процес економічно виправдовує себе при виготовленні сотень тисяч мікросхем з однаковою інформацією. Щоб змінити хоча б один біт, доводиться переробляти маску, а це вельми недешево. Тому такий тип пам’яті ROM не використовується.

Подібний тип пам’яті можна порівняти з фабрично записаними компакт-дисками. Деякі вважають, що компакт-диск спочатку виготовляється порожнім, а потім на нього за допомогою лазера записують дані. Насправді це не так. На поверхні диска в процесі виробництва видавлюються поглиблення; при цьому використовується спеціальна матриця, яку також називають майстер-диском.

3. Пам’ять PROM

Пам’ять PROM випускається в чистому вигляді, і в неї можна записати будь-які дані. Вона була розроблена в кінці 1970-х років компанією Texas Instruments і мала ємність від 1 Кбайт (8 Кбіт) до 2 Мбайт (16 Мбіт) і більше. Ці мікросхеми можуть бути ідентифіковані за номерами виду 27nnnn у маркуванні, де 27 - PROM типу TI, а nnnn - ємність кристала (мікросхеми) в кілобітах. Наприклад, в більшості комп’ютерів з PROM використовувалися мікросхеми 27512 і 271000, які мали ємність 512 Кбіт (64 Кбайт) або 1 Мбіт (128 Кбайт).

Хоча ми говоримо, що ці мікросхеми спочатку не містять жодної інформації, насправді при виготовленні вони прописуються двійковими одиницями. Іншими словами, мікросхема PROM ємністю 1 Мбіт містить 1 млн. одиниць (якщо бути точним, то 1048576). При програмуванні такої «порожньої» PROM в неї записуються нулі. Цей процес виконується за допомогою спеціального програмуючого пристрою.

Процес програмування часто називають пропаленням, так як саме цей термін технічно правильно описує сам процес. Кожну одиницю можна представити як неушкоджений плавкий запобіжник. Більшість таких мікросхем працює при напрузі 5 В, але при програмуванні PROM подається більш висока напруга (зазвичай - 12 В) за різними адресами в межах адресного простору, відведеного для мікросхеми. Ця більш висока напруга фактично записує нуль, спалюючи плавкі запобіжники в тих місцях, де необхідно перетворити одиницю в нуль. Хоча перетворити одиницю в нуль можна, цей процес незворотній (тобто не можна перетворити нуль в одиницю).

Програмуючий пристрій досліджує програму, яку необхідно записати в мікросхему, і потім вибірково змінює в мікросхемі одиницю на нуль тільки там, де це необхідно.

Тому мікросхеми PROM часто називають мікросхемами OTP (One Time Programmable програмовані один раз). Вони можуть бути запрограмовані тільки один раз. Більшість мікросхем PROM коштує зовсім недорого, приблизно 3 долари. Тому при зміні програми в PROM стару мікросхему викидають, а нову пропалюють у відповідності з новими даними.

Процес програмування PROM триває від декількох секунд до декількох хвилин залежно від ємності мікросхеми та вживаного алгоритму.

4. Пам’ять EPROM

Дані в пам’яті EPROM можна стирати. Мікросхема EPROM чітко видна через кварцове віконце, яке розташоване прямо над кристалом. Фактично крізь це вікно можна побачити кристал. Мікросхеми EPROM мають той же номер 27nnnn, що й стандартні PROM, причому функціонально і фізично вони ідентичні, ніби не прозоре кварцове вікно над матрицею.

Вікно пропускає ультрафіолетові промені, які стирають інформацію на матриці (мікросхемі) EPROM. Вікно зроблено з кристала кварцу, тому що звичайне скло не пропускає ультрафіолетових променів. Зрозуміло, кварцове вікно підвищує вартість мікросхеми EPROM.

Ультрафіолетові промені стирають інформацію на мікросхемі, викликаючи хімічну реакцію, яка як би відновлює (спаює) плавкі запобіжники. Так, будь-який двійковий нуль в мікросхемі стає двійковою одиницею. Для цього довжина хвилі ультрафіолетових променів повинна досягати приблизно 2,537 ангстрема, а їх інтенсивність повинна бути досить високою (12 000 мВт/см). Джерело повинне розташовуватися в безпосередній близькості – в межах 2-3 см (приблизно 1 дюйм), а час експозиції має становити від 5 до 15 хв. Пристрій стирання EPROM містить джерело ультрафіолетових променів (зазвичай це ультрафіолетова лампа денного світла), розташована над висувною шухлядкою, в якій розміщуються мікросхеми.

Кварцеве вікно на мікросхемі EPROM заклеюється липкою стрічкою, щоб попередити випадкове проникнення ультрафіолетових променів. Вони входять до складу сонячного світла і присутні навіть у звичайному кімнатному освітленні, так що через якийсь час в мікросхемі, яка піддається експозиції, може відбутися втрата даних. Тому після програмування мікросхеми її віконце заклеюють.

5. Пам’ять EEPROM, або Flash ROM

Це більш новий тип пам’яті ROM – ПЗП, що програмується та очищується за допомогою електрики. Дані мікросхеми також називають Flash ROM, і їх можна перепрограмувати, не знімаючи з плати без спеціального устаткування. Використовуючи мікросхеми Flash ROM, можна стирати і перепрограмувати ПЗП безпосередньо на системній платі та навіть не відкриваючи системний блок.

Для перепрограмування або видалення коду пам’яті Flash ROM або EEPROM спеціальний пристрій не потрібен.

Пам’ять Flash ROM можна визначити за номером 28хххх або 29хххх і відсутності вікна в мікросхемі. При наявності Flash ROM на системній платі можна легко модернізувати ROM, не змінюючи мікросхеми. У більшості випадків достатньо завантажити модифіковану програму, отриману з сайту виробника системної плати, а потім запустити програму модифікації. У модифікованій BIOS можуть бути виправлені виявлені в ході експлуатації помилки або підтримуватися нові пристрої, які спочатку не були передбачені.

Оновлення Flash-ROM можна використовувати і для додавання нових можливостей в існуючі периферійні пристрої. Наприклад, можна встановити в модеми підтримку нових комунікаційних протоколів, а в записуючі приводи оптичних дисків – функції підтримки нових носіїв. Сьогодні багато об’єктів, які керуються за допомогою комп’ютерів, мають власні мікросхеми Flash ROM. Для установки таких оновлень достатньо завантажити відповідні програми з сайту виробника і запустити їх.

Контрольні запитання

1. Охарактеризуйте типи мікросхем ПЗП.

2. Охарактеризуйте пам’ять ROM пропалювана при виготовленні.

3. Охарактеризуйте пам’ять PROM.

4. Охарактеризуйте пам’ять EPROM.

5. Охарактеризуйте пам’ять EEPROM, або Flash ROM.

Тема. ВИРОБНИКИ ROM BIOS. АПАРАТНЕ І ПРОГРАМНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ BIOS

1. Виробники ROM BIOS

Практично всі сучасні виробники BIOS надають її код виробникам системних плат і готових комп’ютерів. У цьому розділі йдеться про існуючі версії BIOS.

На розробці PC-сумісних програм ROM BIOS спеціалізуються такі компанії, як American Megatrends, Inc. (AMI), Phoenix Software і Award Software (нині належить компанії Phoenix Software). Виробники системних плат отримують від них ліцензії на установку ROM BIOS, після чого можуть працювати над апаратною частиною, не займаючись програмним забезпеченням. Для того щоб встановити на плату мікросхему пам’яті ROM із записаною програмою BIOS, розробнику доводиться вирішувати безліч завдань, пов’язаних з пристроєм комп’ютера. Домогтися сумісності ROM BIOS і системної плати – завдання непросте. Універсальних мікросхем ROM BIOS не існує. Компанії AMI, Award, Microid Research і Phoenix поставляють різним виробникам варіанти BIOS, виконані для конкретних материнських плат.

За останні кілька років індустрія BIOS пережила серйозні зміни. Компанія Intel – найбільший замовник мікросхем BIOS – перейшла від пристроїв Phoenix до AMI, потім знову до Phoenix і знову до AMI. До 1995 року в системних платах Intel встановлювалася BIOS компанії Phoenix. Після цього до 1997 року пріоритет змістився до BIOS AMI і потім знову повернувся до Phoenix. Нарешті, в 1999 році компанія Intel в черговий раз перейшла на використання продукції AMI. У будь-якому випадку Intel брала за основу ядро BIOS того чи іншого виробника, після чого модифікувала його для власних потреб. Оскільки Intel є найбільшим виробником системних плат, використовуваний в них BIOS має велике значення для всієї комп’ютерної індустрії. У багатьох комп’ютерах які продаються в даний час встановлені системні плати з BIOS AMI або Phoenix.

У середини 1998 року Phoenix перекупила компанію Award, і тепер розроблені нею нові програми будуть продаватися під цими торговими марками. Award BIOS тепер продається як стандартний продукт, водночас Phoenix BIOS призначена для високопродуктивних систем верхнього цінового сегмента ринку. Таким чином, сьогодні ринок BIOS здебільшого поділений між двома найбільшими виробниками - AMI і Phoenix, однак провідною компанією в галузі розробки BIOS є Phoenix. Нею не тільки розробляються нові BIOS для комп’ютерів останніх поколінь, а й впроваджуються нові стандарти.

Всі мікросхеми BIOS в тій чи іншій мірі виконують однакові функції, однак BIOS, оптимізовані для мобільних систем, підтримують стикувальні модулі та розширене управління живленням, в той час як серверні BIOS надають функції моніторингу апаратного забезпечення і 64- розрядних роз’ємів PCI. Створення спеціалізованих версій BIOS для різних типів комп’ютерів дозволяє реалізовувати функції, характерні для конкретних платформ, забезпечуючи їх кращу продуктивність і надійність.

BIOS OEM - виробників

Багато виробників комп’ютерних систем укладають контракти з AMI і Phoenix на програмування BIOS конкретних материнських плат і наборів мікросхем системної логіки. Однак деякі з них створюють і власні, незалежні системи BIOS. До числа таких компаній відносяться Dell, HP / Compaq, AT & T і Асет. Найчастіше за основу береться придбана кілька років тому система BIOS від AMI або Phoenix, і в неї вносяться необхідні доповнення. Незважаючи на те що оригінальна версія системи BIOS була випущена AMI або Phoenix, в даному випадку її оновлення будуть доступні тільки на сайті виробника комп’ютера або материнської плати, оскільки тільки він відповідає за внесення в базову систему зміни і доповнення.

BIOS компанії AMI

Ця система BIOS займає сьогодні на ринку лідируюче положення. Деякі її версії називають Hi-Flex завдяки підвищеній гнучкості конфігурування BIOS. Hi-Flex BIOS від AMI використовують багато великих компаній, такі як Hewlett- Packard. Однією з відмінних рис компанії AMI є те, що вона єдина з виробників BIOS випускає власні материнські плати та інші апаратні компоненти комп’ютера

Будь-яка версія AMI BIOS після включення комп’ютера під час самотестування виводить перший ідентифікаційний рядок повідомлень в нижньому лівому куті екрану, одразу під інформацією про авторські права. У цьому рядку повідомляються версія BIOS, а також деякі параметри системи, виявлені вбудованою програмою настройки BIOS. (Щоб цей рядок не зник, можна перед включенням живлення відключити клавіатуру або під час включення живлення утримувати яку-небудь клавішу. Це буде сприйнято як помилка клавіатури, і рядок залишиться на екрані).

Якщо під час виконання процедури POST натиснути клавішу , то нові версії AMI Hi-Flex BIOS виведуть два додаткові ідентифікаційні рядки з інформацією про параметри, встановлені в BIOS. Можливості AMI BIOS дуже великі. Вона містить програму настройки,

яка викликається за допомогою клавіші або протягом декількох перших секунд після початку завантаження комп’ютера. BIOS нагадає вам, коли і яку клавішу треба натиснути. Можете самостійно вказати тип жорсткого диска, що важливо для оптимального використання багатьох накопичувачів IDE і ESDI. З 1995 року версії BIOS можуть працювати з удосконаленими накопичувачами EIDE (Enhanced IDE) і автоматично встановлювати параметри драйвера.

Унікальною особливістю AMI BIOS є вбудована і керована за допомогою меню програма діагностики - скорочена версія програми AMIDIAG. Звичайно, вона не замінить серйозних діагностичних програм, але в критичних випадках може стати в нагоді. Ця програма, наприклад, не виконує повного тестування пам’яті; форматування жорсткого диска який здійснюється на рівні BIOS, а не на рівні регістрів контролера. Це обмежує можливості BIOS при форматуванні серйозно пошкоджених дисків. Більшість нових версій AMI BIOS не пропонує функції повної діагностики. Компанія AMI видала деталізовану версію документації BIOS під назвою Programmer’s Guide to the AMIBIOS (Керівництво програміста no AMIBIOS). У цій документації, написаної інженерами AMI, розглядаються всі функції BIOS, її можливості, коди помилок і т.д.

Компанія AMI випускає оновлення тільки для BIOS власних материнських плат. Якщо материнська плата виготовлена іншим виробником, в її BIOS, швидше за все, були внесені зміни, так що всі оновлення можна отримати у виробника або у сторонніх постачальників BIOS.

BIOS компанії Award

Моделі Award BIOS в перший час називалися FirstBIOS, тепер в імені відображені назви творця й власника - Pnoenix Award BIOS. Вони підтримують всі можливі функції, в тому числі вбудовану програму настройки, для активізації якої досить натиснути певну клавішу (відповідні відомості, як правило, відображаються на екрані). Оскільки процедура POST підтримує лише декілька звукових кодів, для ідентифікації проблем може знадобитися спеціальна POST-плата. Компанія Phoenix пропонує технічну підтримку на своєму сайті за адресою www.phoenix.com. Компанія eSupport.com також пропонує обмежені оновлення Award BIOS для деяких систем.

BIOS компанії Phoenix

Phoenix BIOS в даний час ліцензується з торговими марками SecureCore і TrustedCore. Протягом багатьох років вона була еталоном сумісності, з яким порівнювалася продукція інших компаній. Phoenix однією з перших легально переробила IBM BIOS по методу «чистої кімнати». Група інженерів вивчила IBM BIOS і склала список можливостей даної програми і вимог, які вона повинна задовольняти. Ця інформація була передана іншій групі інженерів, які не були знайомі з IBM BIOS. Таким чином, вони могли легально розробляти нову BIOS, яка відповідає специфікаціям, наданим першою групою. Отримана система була оригінальною і не була копією IBM BIOS, однак функціонувала аналогічно.

Phoenix BIOS має власну програму настройки, яка зазвичай активізується за допомогою клавіші або під час виконання тесту POST. У деяких випадках BIOS відображає на екрані інформацію про клавіші активізації програми настройки.

Також Phoenix опублікувала серію технічних довідників, які є основою промислових стандартів BIOS: System BIOS for IBM PC/XT/AT Computers and Compatibles, CBIOS for IBM PS/2 Computers and Compatibles і ABIOS for IBM PS/2 Computers and Compatibles. У довідниках Phoenix міститься вичерпна інформація не тільки про Phoenix BIOS, а й про BIOS всіх PCсумісних комп’ютерів.

BIOS компанії Microid Research (MR)

Ця компанія розробляє BIOS для застарілих систем з процесорами 486 і Pentium і має свою нішу на ринку, оскільки всі великі постачальники BIOS вже давно не випускають продуктів для цих систем. Ця компанія була згодом придбана Unicore і через деякий час перепродана компанії Phoenix.

2. Апаратне і програмне забезпечення BIOS

Деякі найбільш важливі драйвери мають бути активізовані під час завантаження. Наприклад, як можна завантажити систему з жорсткого диска, якщо необхідні для цього драйвери завантажуються з цього ж диска? Очевидно, що певний мінімальний набір драйверів повинен бути попередньо завантажений в ПЗП на системній платі або платі адаптера.

В якості ще одного прикладу можна розглянути і таку ситуацію. Як побачити яку-небудь інформацію на екрані, якщо в ПЗП відеоадаптера не буде міститися ніяких драйверів? Рішення даної проблеми може бути знайдено завдяки ПЗП на системній платі; однак це непрактично, оскільки існує велика кількість моделей відеоадаптерів, для кожної з яких необхідний власний набір драйверів. Тому застосовується інший підхід. Коли компанія розробляла свій перший ПК, вона спроектувала ПЗП системної плати таким чином, щоб виконувалися сканування роз’ємів з метою виявлення плат розширення з власними ПЗП. При виявленні подібної плати вміст її ПЗП ініціалізується в ході завантаження, перш ніж почнеться завантаження операційної системи з жорсткого диска.

Плати розширення, які перераховані нижче, практично завжди містять окрему мікросхему ПЗП.

■ Відеоадаптери. Всі плати даного типу володіють власною BIOS.

■ Адаптери RAID (Redundant Array of Independent Disks). Адаптери, які дозволяють різними способами підключати декілька дисків або їх масивів для забезпечення надійності, надмірності або збільшеної швидкодії. Для забезпечення можливості завантаження з масиву використовується окрема мікросхема BIOS.

■ Мережеві адаптери. Плати даного типу підтримують завантаження безпосередньо з файлового сервера, використовуючи спеціальну мікросхему boot ROM або IPL (initial program load) ROM. Це дозволяє налаштувати ПК як бездискові робочі станції, які іноді називають мережевими комп’ютерами (Net PC або network computer), «тонкими» клієнтами і навіть інтелектуальними терміналами.

■ Адаптери ATA/SATA або розширення дисководів. Плати, які дозволяють підключати до комп’ютера кілька накопичувачів різних типів, які не підтримуються системною платою. Для забезпечення можливості завантаження з накопичувачів необхідна окрема BIOS.

■ SCSI - адаптери. Ці адаптери підтримують завантаження з жорстких дисків або оптичних приводів, також оснащені власною BIOS.

■ Плати Y2K. Плати, які містять оновлення BIOS, що стосуються вирішення «проблеми 2000 року». Ці плати містять невеликий драйвер, який контролює зміну байта року з 99 на 00. У цей момент драйвер оновлює байт століття з 19 на 20, тим самим коректуючи помилки в BIOS деяких застарілих системних плат.

Контрольні запитання

1. Назвіть основних виробників ROM BIOS

2. Що розуміють під апаратним і програмним забезпеченням BIOS?

3. Які плати розширення містять окрему мікросхему ПЗП (BIOS)?

Контрольні запитання

Тема. ОНОВЛЕННЯ BIOS

1. Оновлення BIOS>

Виробники материнських плат адаптують стандартну BIOS до конкретних апаратних засобів. Саме цей факт створює проблеми при оновленні BIOS. BIOS зазвичай знаходиться в одній (або кількох) з мікросхем материнської плати і містить програмний код, специфічний для моделі і навіть версії материнської плати. Таким чином, якщо виникла потреба в оновленні BIOS, потрібно звертатися не до компанії, що випустила її ядро (AMI або Phoenix), а до виробника материнської плати або компанії, що здійснює її підтримку.

Хоча багато оновлень BIOS призначені для усунення помилок, має сенс оновити BIOS, щоб скористатися перевагами інших змін. Наприклад, оновлення BIOS часто покликані забезпечити підтримку нових моделей процесорів, жорстких дисків збільшеного обсягу, завантаження з оптичних або USB -накопичувачів, скоротити час завантаження і т.д.

До основних вимог стандарту PC 2001, опублікованого компаніями Intel і Microsoft, належить підтримка так званої функції Fast POST. Ця функція передбачає, що на завантаження системи, починаючи з включення живлення і закінчуючи завантаженням файлів oпераціонної системи, повинно йти не більше 12 секунд (для систем, що не використовують SCSI в якості з’єднання основної пам’яті). У цей час входить ініціалізація клавіатури, відеоплати і шини АТА. Системам, що містить адаптери з вбудованою пам’яттю ROM, дані додаткові 4 секунди на кожну плату. Ця функція, що отримала в Intel назву Rapid BIOS Boot (RBB), підтримується у всіх системних платах компанії, які випущені після 2001 року. Деякі з них можуть виконати завантаження системи менш ніж за 6 секунд.

Якщо нове програмне або апаратне забезпечення встановлено у суворій відповідності з інструкціями, але все одно не працює, проблема може полягати в BIOS, яку потрібно оновити. Особливо це відноситься до сучасних операційних систем. Справа в тому, що для підтримки пристроїв РnР і системи управління електроживленням ACPI, реалізованих в Windows ХР і Vista, BIOS старих материнських плат слід оновити. Так як ці проблеми специфічні для конкретних типів материнських плат, слід періодично заходити на сайт виробника і перевіряти наявність оновлень BIOS (там же можна дізнатися, які саме проблеми усунені в кожному з оновлень).

Інсталяція несумісного апаратного та програмного забезпечення може призвести до порушення роботи комп’ютера, тому перед установкою такого обладнання, як процесори, рекомендується оновлювати BIOS системної плати.

2. Визначення версії BIOS

Для заміни або поновлення BIOS необхідна наступна інформація:

■ модель системної плати;

■ поточна версія BIOS. Ідентифікувати BIOS можна за повідомленнями, що з’являються на екрані при включенні системи. Правда, на екрані версія BIOS відображається тільки кілька секунд, тому, щоб трохи «затримати» її, натисніть клавішу . Зафіксувавши потрібну інформацію, натисніть будь-яку клавішу, і завантаження комп’ютера відновиться.

Багато сучасних комп’ютерів під час завантаження системи не виводять на екран монітора звичну таблицю POST. Замість цього з’являється логотип виробника системної плати або комп’ютера. У цьому випадку для завантаження програми BIOS Setup необхідно натиснути якусь клавішу або комбінацію клавіш (яка визначається кожним виробником BIOS).

Крім того, ідентифікаційний номер BIOS часто вказується на екранах програми BIOS Setup. Для того щоб отримати подібну інформацію, а також визначити параметри наборів мікросхем і мікросхеми Super I/O, вбудованих в системну плату, можна використовувати програму BIOS Agent (її можна завантажити з сайту eSupport. com). Потім можна звернутися до виробника системної плати або на відповідний сайт, щоб завантажити та встановити більш нову версію BIOS (якщо така існує).

3. Перевірка дати створення BIOS

Один із способів визначити відносний вік і можливості BIOS системної плати – перевірити дату її створення. Дата створення BIOS зберігається практично у всіх комп’ютерних системам у вигляді 8-байтового текстового рядка з адресою пам’яті FFFF5h. Дане значення дозволяє дізнатися, коли виробник системної плати вносив останні виправлення або поліпшення в BIOS. Дата створення BIOS дозволяє оцінити, на підтримку яких саме функцій можна розраховувати. Для перегляду вмісту певних адрес можна використовувати утиліту командного рядка DEBUG, що поставляється разом з Windows і DOS. Програма DEBUG запускається з командного рядка і відображає власне запрошення, після чого можна вводити різні команди. Наприклад, для того щоб отримати довідкові відомості, достатньо ввести команду ? . Для отримання відомостей про дату створення BIOS викличте вікно командного рядка (або завантажте DOS з дискети), після чого виконайте команду DEBUG. Після відображення запрошення програми DEBUG введіть DFFFF: 5 L 8; в результаті команда DEBUG отримає вказівку відобразити вміст пам’яті за адресою FFFF5 довжиною 8 байт. При цьому DEBUG відобразить відповідні значення у вигляді шістнадцяткових значень і кодів ASCII. Після цього можна ввести Q для завершення роботи команди DEBUG.

Приклад виконання програми DEBUG.У даному прикладі дата створення BIOS - 13 вересня 2005 року

4. Створення резервної копії BIOS

Перед оновленням BIOS рекомендується створити резервну копію поточного вмісту ПЗП. Багато виробників материнських плат поміщають на своїх сайтах тільки останні версії BIOS, які іноді можуть викликати проблеми або відповідати вашим потребам. Маючи резервну копію, завжди можна повернутися до раніше існуючої на комп’ютері версії BIOS. Для того щоб створити резервну копію, запустіть програму оновлення BIOS своєї материнської плати і подивіться, чи пропонує вона резервне копіювання.

Якщо не пропонує, подивіться на сайті виробника материнської плати, які версії BIOS на ньому доступні для завантаження і чи є серед них та, яка встановлена в поточний момент у вашому комп’ютері. Якщо можливості створити резервну копію немає і на сайті відсутній поточна версія BIOS вашого комп’ютера, доведеться використовувати альтернативні методи.

У тому випадку, якщо відсутня команда меню для відкату або коли неможливо завантажити старішу версію, існують інші способи створити BIOS, наприклад, скориставшись DOS-утилітою, що запускається з завантажувальної дискети або компакт-диска, що додається до системної плати. Якщо на платі використовується Phoenix BIOS або Award BIOS, створіть резервну копію за допомогою утиліти awdflash.exe з диска відновлення BIOS, який додається до системної плати, використовуючи ключі командного рядка /sy (Save Yes) та / pn (Program No). Після запуску програми вам буде запропоновано ввести ім’я файлу резервної копії (наприклад, backup.bin). Збережіть файл, натиснувши клавішу .

5. Відновлення параметрів CMOS BIOS

Модернізація BIOS системної плати зазвичай призводить до видалення параметрів BIOS Setup в ПЗП (далі - ROM) мікросхеми CMOS. Таким чином, ці параметри, особливо які стосуються конфігурації жорсткого диска, слід записати і зберігати в надійному місці. Деякі програми налаштування BIOS дозволяють резервувати і відновлювати параметри CMOS, проте це швидше виняток, ніж правило. Також в окремих випадках нові BIOS пропонують інші параметри або місця зберігання даних в CMOS RAM, при цьому резервування і відновлення незастосовні.

Найкращий вихід – запис параметрів BIOS Setup вручну або підключення принтера і використання комбінації клавіш для друкування вмісту певного екрана. Ця операція можлива тільки при наявності принтера, підключеного через паралельний порт, а не через порт USB, оскільки тільки він підтримується системною BIOS. При запису налаштувань особливу увагу приділіть жорстким дискам: їх режиму SATA (IDE / ACHI / RAID), геометрії диска (кількості циліндрів, доріжок і секторів) і перетворенню (LBA, Large або CHS). Якщо вам не вдасться відновити колишні значення цих параметрів, доступ до диску і тим більше завантаження з нього будуть неможливі.

6. Оновлення Flash BIOS

Починаючи з 1996 року у всіх комп’ютерах BIOS записується в мікросхему Flash ROM. Інформацію в цій мікросхемі можна стирати і перепрограмувати безпосередньо в комп’ютері без спеціального обладнання. Для стирання і перепрограмування старих мікросхем PROM були потрібні спеціальне джерело ультрафіолетового випромінювання і пристрій програмування, а під Flash ROM дані можуть бути видалені і перезаписані навіть без вилучення мікросхем з системи.

Flash ROM дозволяє завантажити нову версію BIOS з Інтернету або завантажити з дискети в мікросхему Flash ROM на системній платі без її видалення і заміни. Зазвичай ці оновлення завантажуються з сайту виробника материнської плати. Залежно від підходу програми оновлення можуть поміщати програми на завантажувальний гнучкий або оптичний диск, а можуть виконуватися як додаток в Windows.

Іноді мікросхема Flash ROM в системі захищена від запису; тоді, перш ніж приступити до модифікації, слід відключити захист. Зазвичай це робиться за допомогою перемикача, який управляє блокуванням модифікації ROM. Без блокування будь-яка програма (у тому числі і шкідлива) може перезаписувати ROM у вашій системі, а це небезпечно. Навіть без фізичного захисту від запису сучасні BIOS в мікросхемах Flash ROM мають алгоритм захисту, який запобігає несанкціоновані модифікації. Цю методику Intel використовує на своїх системних платах.

Перед оновленням BIOS необхідно спочатку відшукати і завантажити модифіковану версію BIOS. Зайдіть на сайт виробника і відшукайте в його системі меню сторінку оновлень BIOS (BIOS Update), виберіть потрібну вам модель материнської плати і завантажте нову BIOS.

Якщо оновлення Flash BIOS призначене тільки для певних версій або моделей системних плат, перед його установкою перевірте, чи сумісне воно з наявною у вас платою. Зокрема, перегляньте номер версії системної плати або її конкретних компонентів. Більш детальну інформацію можна отримати на сайті виробника системної плати.

Деякі виробники материнських плат пропонують різні варіанти оновлення BIOS: як безпосередньо з Windows, так і за допомогою створюваної завантажувальної дискети, оптичного диска або флеш-карти USB. Скористайтеся будь-яким з варіантів, який здасться вам самим простим

у конкретному випадку. Все залежить від поточного стану системи.

Наприклад, якщо BIOS пошкоджена, залишається тільки пройти процедуру повного відновлення, описану в наступному розділі. Якщо оновлюється BIOS нового комп’ютера, на якому ще не встановлена операційна система Windows, можна скористатися методом, що створює завантажувальний диск. Якщо файли і програми оновлення занадто великі для дискети, виконайте завантаження з оптичного диска або флеш-карти USB.

У цілому всі процедури оновлення BIOS можна віднести до одного з наступних типів:

■ виконання програм під Windows;

■ автоматизоване створення завантажувальних образів;

■ створення завантажувальних носіїв вручну;

■ створення носіїв екстреного відновлення.

7. Виконання програми Windows

Це, найпростіший і найпопулярніший зі всіх методів. Він може виявитися недоступним для старих материнських плат, однак всі нові материнські плати підтримують його. Процес оновлення зводиться до завантаження програми з Інтернету і її запуску. Оновлення може проводитися або відразу ж після запуску програми, або за допомогою копіювання програмою деякою інформацією на диск і подальшої перезавантаження операційної системи. У будь-якому випадку після поновлення система виконає ще одне перезавантаження, і завдання можна буде вважати виконаним.

Одна з потенційних проблем, пов’язаних з оновленням з середовища Windows, полягає в тому, що програма запускається безпосередньо в Windows, а якщо операційна система нестабільна, пошкоджена або інфікована, процес оновлення BIOS може перерватися, що призведе до необхідності відновлення BIOS. У подібних ситуаціях існує ризик повного виходу системної плати з ладу. Якщо у вас є найменші сумніви в стабільності роботи системи, краще віддати перевагу іншим методам.

Контрольні запитання

1. Для чого оновлюють BIOS?

2. Як визначення версію BIOS?

3. Як перевірити дату створення BIOS?

4. Як створити резервну копію BIOS?

5. Як відновити параметри CMOS BIOS?

6. Як оновити Flash BIOS

Тема. АВТОМАТИЗОВАНЕ СТВОРЕННЯ ЗАВАНТАЖУВАЛЬНИХ ОБРАЗІВ.

1. Автоматизоване створення завантажувальних образів

Цей метод - другий за складністю; він працює практично з будь-якими операційними системами, а також взагалі без ОС. Він ідеально підходить для всіх комп’ютерних систем, що використовують альтернативні ОС. Можливість застосування цього методу залежить виключно від того, чи надав виробник материнської плати дискету або оптичний диск з необхідними файлами оновлення, який згодом можна використовувати для створення інших завантажувальних дисків оновлення.

При наявності гнучкого диска можна завантажити програму створення образу з сайту виробника. Після запуску ця програма запропонує вставити в дисковод чисту дискету, на якій будуть записані образ завантажувального диска, що містить власне ядро операційної системи (найімовірніше, DOS або однієї з її версій), а також файли, необхідні для оновлення. Після створення такого диска потрібно перевірити в налаштуваннях BIOS послідовність завантаження, щоб спочатку отримували доступ до дисковода. Потім необхідно вставити дискету і перезавантажити комп’ютер. Операційна система почне завантажуватися з гнучкого диска, після чого буде автоматично запущена програма оновлення. Після завершення поновлення слід витягти дискету з приводу і перезавантажити комп’ютер.

Оскільки приводи гнучких дисків в більшості сучасних комп’ютерів вже не встановлюються (а також враховуючи розміри образів BIOS нових материнських плат), багато оновлень пропонуються у вигляді образів завантажувальних компакт-дисків. Зазвичай вони мають вигляд файлу *. ISO, що містить точну копію вихідного компакт-диска. У даному випадку для виконання оновлення потрібно записати цей образ на чистий CD -R або CD - RW.

За допомогою програми запису скопіюйте файл образу ISO на чистий CD-R або CD-RW, Після цього перевірте в налаштуваннях BIOS послідовність пристроїв завантаження (привід компакт-дисків має бути першим). Вставте створений завантажувальний диск у привід і завантажити комп’ютер. Операційна система повинна завантажитися з компакт-диска, після чого автоматично буде запущена програма оновлення BIOS. Дотримуйтесь інструкцій, які відображаються на екрані, а по завершенні оновлення витягніть компакт-диск з приводу і перезавантажте комп’ютер.

2. Створення завантажувальних носіїв вручну

Багато виробників материнських плат пропонують оновлення у вигляді флеш-утиліт DOS і призначених для них файлів образів. Ці утиліти слід запускати вручну з завантажувального диска. Для цього можна використовувати будь-який носій – дискету, компакт- диск або флеш-карту, – і зовсім не важливо, яка операційна система встановлена в комп’ютері. Всі необхідні для поновлення файли зазвичай знаходяться в архіві, який завантажується з сайту виробника материнської плати. Найскладнішим етапом є ручне створення завантажувального носія, на який будуть скопійовані файли. Дискету створити виключно просто, в той час як завантажувальний компакт-диск або флеш-карту – набагато складніше.

У цьому вам допоможуть деякі безкоштовні утиліти. Для створення завантажувального компакт-диска з метою оновлення BIOS рекомендується скористатися пакетом Clean Boot CD. Після цього дотримуйтесь вказівок по копіюванню флеш-утиліти і файлів образів у відповідну папку. Після того як всі потрібні файли будуть зібрані в папці, виконайте команду Build => Clean, і автоматично буде сформований образ ISO завантажувального диска з файлами операційної системи та оновлення BIOS. Потім за допомогою програми запису оптичних дисків скопіюйте образ компакт-диска на чистий носій CD -R або CD -RW.

Після запису компакт-диска необхідно завантажитись з нього, перейдіть до папки, в якій поміщені флеш-утиліта і файли образів BIOS, і введіть команду виконання оновлення. Наприклад, для материнських плат виробництва Intel використовується утиліта I FLASH. EXE, а файли образів мають розширення *.BIO. Команда запуску оновлення в даному випадку має наступний вигляд: I FLASH / PF XXX. BIO

де XXX. BIO - ім’я файлу образу BIOS.

Дана процедура застосовна і для створення завантажувального флешдиска USB. Щоб зробити флеш-диск завантажувальним, програма необхідно надати системні файли DOS (command. com, io.Sys і msdos.Sys), які вона перенесе в процесі форматування на флеш-диск. У даному випадку можна скористатися будь-якою версією DOS.

Виробники BIOS і материнських плат додали підтримку завантаження з флеш-дисків тільки в 2001 році, так що, якщо система датована 2001 або більш раннім роком, можливості завантаження з флеш-диска може не бути.

Перед завантаженням з флеш-диска його потрібно вставити в порт USB, а в налаштуваннях BIOS призначити його першим завантажувальним пристроєм. Слід зазначити, що в налаштуваннях BIOS флеш-диск може бути згаданий як деякий знімний носій або звичайний жорсткий диск. У більшості систем, якщо під час включення комп’ютера флеш-диск не підключений до порту USB, він автоматично видаляється з послідовності пристроїв завантаження.

Після форматування флеш-диска як завантажувального додайте на нього флеш-утиліти та файли образів з жорсткого диска. Потім перезавантажте комп’ютер, попередньо вставивши в порт флеш-диск і налаштувавши послідовність пристроїв завантаження в налаштуваннях BIOS. З флеш-диска повинна завантажитися операційна система DOS, після чого в командному рядку потрібно ввести коректну команду оновлення BIOS.

Перед запуском процедури оновлення BIOS від’єднайте від системного блоку всі пристрої USB і FireWire, за винятком, клавіатури і миші. Якщо завантаження виконується з флеш-диска USB, ніякі інші пристрої USB не повинні бути підключені до комп’ютера.

Якщо в налаштуваннях BIOS встановлений параметр Byte Merge (це відноситься до Award BIOS), відключіть його до початку оновлення. Справа в тому, що в деяких старих системах оновлення BIOS при встановленому параметрі Byte Merge може викликати зрив процедури оновлення, в результаті чого буде пошкоджена системна BIOS. Після оновлення можете встановити цей параметр знову. Деякі оновлення BIOS враховують дану проблему, так що, можливо, в майбутньому ми з нею вже не зіткнемося.

3. Відновлення Flash BIOS

Під час перепрограмування мікросхеми Flash BIOS на екрані монітора з’явиться попередження приблизно такого змісту:

The BIOS is currently being updated. DO NOT REBOOT OR POWER DOWN until the update is completed (typically within three minutes)...

(В даний час відбувається оновлення BIOS. До завершення процесу модифікації (зазвичай протягом трьох хвилин) або не перезавантажуйте і не вимикайте систему.)

Якщо неуважно поставитися до цього попередження або якщо в процесі оновлення BIOS що-небудь трапиться, базова система введеннявиведення буде пошкоджена. Залежно від моделі системної плати може виникнути необхідність в заміні мікросхеми Flash BIOS мікросхемою, перепрограмованої виробником системної плати або постачальником аналогічних мікросхем. І це - нагальна необхідність, оскільки без ПЗП з базовою системою вводу-виводу материнська плата не може виконувати свої функції.

У більшості материнських плат, які містять впаяну мікросхему Flash BIOS, для цього використовується спеціальна процедура відновлення вмісту BIOS. Вона прихована в спеціальній захищеній частині флеш - ПЗП, яка зарезервована для цієї мети, яка називається блоком завантаження. У цьому блоці зберігається процедура, використовувана для відновлення основного програмного коду BIOS.

Основними ознаками виконання процедури відновлення BIOS є шум вбудованого динаміка і індикатор доступу до пристрою, на якому знаходиться оновлення. Як правило, при нормальному ході процесу оновлення одиночний звук відтворюється на його початку і кілька звуків - в кінці. Миготіння індикаторів на носії вказує на читання інформації з нього і запис в ПЗП.

Різні моделі материнських плат і версії BIOS вимагають різних процедур відновлення. Більшість материнських плат містять перемичку конфігурування BIOS, що дозволяє встановити декілька режимів функціонування ПЗП, в тому числі його відновлення.

Поряд з установкою перемички для процедури відновлення BIOS потрібна наявність в приводі оптичних або гнучких дисків носія з файлом образу BIOS. Деякі материнські плати сприймають обидва типи цих пристроїв, проте більшість - тільки одне з них. Абсолютна більшість старих материнських плат підтримує відновлення BIOS тільки з гнучкого диска. У той же час нові материнські плати можуть взагалі не підтримувати дисководи; до того ж їх BIOS занадто великий для дискети. У даному випадку існує одне загальне правило. Якщо файл образу BIOS досить малий, щоб поміститися на дискету (1,44 Мбайт), а материнська плата містить контролер гнучких дисків, для відновлення BIOS слід скористатись гнучким диском. Гнучкий диск, вставлений в привід, повинен містити тільки файл образу BIOS з розширенням .BIO.

Для відновлення BIOS потрібен тільки файл образу - все інше використовуватися не буде. Також необхідно перевірити, чи правильно в системі встановлений привід гнучких або оптичних дисків.

Для того щоб відновити BIOS за допомогою гнучкого диска, виконайте такі дії.

1. Скопіюйте файл образу BIOS (*. BIO) на чисту дискету.

2. Вставте дискету в дисковод комп’ютера, BIOS якого підлягає відновленню.

3. Відключіть живлення системи і зніміть перемичку конфігурування BIOS, перевівши тим самим мікросхему в режим відновлення.

4. Увімкніть живлення системи; відновлення має розпочатися автоматично. На початку процедури ви почуєте писк; в ході відновлення індикатор читання приводу гнучких дисків повинен блимати.

5. Процедура відновлення звичайно триває від двох до п’яти хвилин, після чого система залишиться включеною, автоматично відключиться або попросить вас відключити живлення.

6. Відключіть живлення системи, вийміть з приводу дискету з образом BIOS і поверніть на місце перемичку конфігурування BIOS.

Для відновлення BIOS за допомогою оптичного диска виконайте наступні дії.

1. Запишіть на компакт-диск копію файлу образу BIOS (*. BIO) і вставте компакт -диск у привід комп’ютера.

2. Відключіть живлення системи і зніміть перемичку конфігурування BIOS, перевівши тим самим мікросхему в режим відновлення.

3. Увімкніть живлення системи; відновлення має розпочатися автоматично.

4. Процедура відновлення повинна завершитися протягом двох-п’яти хвилин, після чого система залишиться включеною, автоматично відключиться або попросить вас відключити живлення.

5. Відключіть живлення системи, вийміть з приводу дискету з образом BIOS і встановіть на місце перемичку конфігурування BIOS

Операція відновлення BIOS може привести до пошкодження налаштувань BIOS в мікросхемі CMOS RAM. Якщо після оновлення BIOS і включення комп’ютера ви побачите повідомлення про помилку контрольної суми «CMOS / GPNV Checksum Bad... Press F1 to Run Setup», натисніть клавішу , в меню програми налаштування BIOS виберіть пункт завантаження параметрів за замовчуванням (Load Defaults) і натисніть клавішу , щоб зберегти параметри і вийти з програми.

Навіть якщо перемички конфігурування BIOS на материнській платі відсутні, все одно повинна існувати процедура відновлення BIOS. Наприклад, деякі версії мікросхем AMI BIOS містять програму блоку завантаження, яка запускається і без перемички відновлення. Якщо BIOS пошкоджений, ця процедура намагається знайти на гнучкому диску файл AMIBOOT. ROM, і якщо знайде, переносить його вміст в системну BIOS. У цьому випадку досить завантажити файл образу BIOS, переписати його на чисту дискету, перейменувати в AMIBOOT. ROM, відключити живлення відновлюваної системи, вставити записану дискету у привід і знову включити живлення комп’ютера. Після цього процес відновлення почнеться автоматично.

У будь-який процедур слід почекати кілька хвилин після того, як індикатор звернення до дисковода перестане блимати, витягти дискету і перезавантажити комп’ютер. Після перезавантаження відновлена система BIOS повинна коректно відновити свою роботу. Якщо цього не сталося, можливо, процес відновлення не був завершений коректно або мікросхема CMOS материнської плати не має зарезервованого блоку завантаження (що містить команди відновлення).

Контрольні запитання

1. Що розуміють під автоматизованим створенням завантажувальних образів?

2. Як створити завантажувальний носій вручну?

3. Як відновити Flash BIOS?

Тема. РОЗПОДІЛ CMOS-ПАМ’ЯТІ. СЕРЕДОВИЩЕ ПОПЕРЕДНЬОГО ЗАВАНТАЖЕННЯ

1. Розподіл CMOS-пам’яті

В оригінальній системі АТ мікросхема Motorola 146818 використовувалася як годинник (14 байт) і як незалежна пам’ять (50 байт), в яку можна було записати будь-яку інформацію. У комп’ютері IBM АТ ці 50 байт використовувалися для запису системної конфігурації.

У сучасних комп’ютерах мікросхема Motorola 146818 не використовується. Частина її функцій передана набору мікросхем системної логіки (південний міст) або мікросхемі Super I/O. Замість неї також можуть використовуватися спеціальна батарейка і модуль пам’яті NVRAM (Non - Volatile RAM).

Слід зазначити, що в сучасних системних платах встановлюються мікросхеми CMOS-пам’яті об’ємом 2 або 4 Кбайт і навіть більше. Ця додаткова пам’ять використовується для збереження інформації про пристрої Plug-and-Play. Існують програми і утиліти, що дозволяють зберігати і потім відновлювати конфігурацію CMOS RAM. Однак подібні програми призначені виключно для конкретних версій BIOS і моделей системних плат, тому не підходять для оновлення парку різноманітних систем.

У табл. наведені значення так званого байта стану діагностики, які можуть бути збережені системної BIOS в CMOS-пам’яті. Проаналізувавши його значення за допомогою тієї чи іншої діагностичної програми, можна з’ясувати, чи формувалися в комп’ютері коди помилок і які проблеми виникали в процесі його роботи.

Значення байта стану діагностики Номер біта

Якщо байт діагностичного стану має значення, відмінне від нуля, то при завантаженні комп’ютера зазвичай виводиться повідомлення про конфігураційну помилку CMOS. Такі помилки можна виправити, заново запустивши програму налаштування BIOS.

2. Середовище попереднього завантаження

Стандартна версія Phoenix FirstBIOS, а також версія Pro підтримують стандартне середовище попереднього завантаження з графічним інтерфейсом користувача, який дозволяє працювати з програмою настройки BIOS, виконувати діагностику, запускати утиліту резервного копіювання, а також повністю відновлювати початковий стан системи. Всі ці додатки (за винятком BIOS Setup) зберігаються в захищеній області НРА прихованому розділі, розташованому після області даних жорсткого диска. Кількість і тип додатків, доступних при використанні середовища попереднього завантаження, залежать від компанії, яка займалася розробкою і виробництвом комп’ютерної системи.

Середовище попереднього завантаження з графічним інтерфейсом користувача може знадобитися для відновлення працездатного стану системи.

Спочатку для цього використовувався прихований розділ, який можна було помилково пошкодити або видалити за допомогою спеціального програмного забезпечення створення розділів, а також інших утиліт. У нових комп’ютерних системах всі необхідні дані зберігаються в прихованій області НРА, для доступу до якої використовуються команди, що визначаються 3 стандартом PARTIES (Protected Area Run Time Interface Extension Services), і підтримуються усіма жорсткими дисками АТА - 4 і більш новими стандартами. Для того щоб жорсткий диск сприймався операційною системою як диск меншого обсягу, використовується команда SET MAX ADDRESS. Багато виробників комп’ютерних систем використовують для розміщення захищеної області НРА останні 3 Гбайт на жорсткому диску. Вся ділянка, яка починається з адреси, яка визначається командою SET MAX ADDRESS, і закінчується фактичним кінцем диска, вважається областю НРА, доступ до якої можливий тільки за допомогою команд PARTIES.

Область НРА виявляється більш захищеною, ніж прихований розділ, оскільки будь-які дані, які знаходяться «після кінця» диска, просто недоступні для звичайних додатків, а також спеціалізованих утиліт, таких як Partition Magic і Partition Commander. Єдиний спосіб видалити захищену область НРА - вказати за допомогою команди SET MAX ADDRESS адресу, яка відповідає фактичному кінця диска.

Багато комп’ютерів, в яких використовується Phoenix BIOS, поставляються зі спеціальним програмним забезпеченням для відновлення й діагностики, яке записане в області НРА, оскільки це є складовою частиною нового керованого середовища Phoenix BIOS (СМЕ), яке використовується багатьма великими виробниками настільних і портативних систем починаючи з 2003 року.

Контрольні запитання

1. Що розуміють під автоматизованим створенням завантажувальних образів?

2. Як створити завантажувальний носій вручну?

3. Як відновити Flash BIOS?

4. Як розподілити CMOS-пам’яті?

5. Що таке середовище попереднього завантаження?

Тема. ПАРАМЕТРИ CMOS (меню Setup BIOS, Maintenance, Main, Security)

1. Запуск програми Setup BIOS

Мікросхема CMOS RAM перед використанням комп’ютера повинна містити інформацію про встановлені диски системи та обрані параметри користувача. Програма настройки BIOS дозволяє вибрати такі параметри.

Для запуску цієї програми необхідно під час завантаження системи натиснути певну клавішу або комбінацію клавіш. Зазвичай назва цієї клавіші відображається на екрані під час виконання тесту POST. Якщо цей тест проходить настільки швидко, що ви не встигаєте прочитати повідомлення, спробуйте скористатися клавішею і трохи «затримати» повідомлення на екрані. Якщо після цього натиснути будь-яку клавішу, система продовжить завантаження в звичайному режимі.

Нижче представлені стандартні клавіші запуску цієї програми для BIOS різних виробників, які необхідно натискати під час виконання процедури POST.

■ AMI BIOS - або

■ Phoenix BIOS - або

■ Award BIOS - або

■ Microid Research BIOS

Якщо жодна з цих клавіш не забезпечує запуску програми налаштування BIOS, почитайте документацію до своєї системної платі або зверніться до її виробнику.

У деяких оригінальних комп’ютерних системах для запуску програми налаштування BIOS використовуються особливі клавіші.

■ IBM Aptiva / Valuepoint або ThinkPad - (під час виконання процедури POST або включення живлення)

■ Ноутбуки Toshiba - (після включення системи) і

■ Старі версії Phoenix BIOS - або (в режимі командного рядка)

■ Compaq - (під час виконання процедури POST) Після запуску програми з’явиться її основний екран з меню і підменю.

2. Основне меню програми Setup BIOS

Параметри системних BIOS в основному однакові. Виробники системних плат підганяють базову систему введення-виведення під певну плату, тобто одна і та ж версія BIOS може мати зовсім різні параметри.

Параметри основного меню програми Setup BIOS

При виборі будь-якого з цих пунктів відкривається додаткове меню, що містить підрозділи налаштувань

3. Параметри меню Maintenance

Параметри цього меню призначені для установки робочої частоти процесора і видалення паролів. У всіх старих системних платах робочі параметри процесора встановлюються за допомогою перемичок на системній платі. У системних платах Intel є спеціальна конфігураційна перемичка, яку слід встановити в положення Configure, щоб активізувати меню Maintenance в BIOS.

Це меню відображається лише в тому випадку, якщо система працює в режимі конфігурування. Для того щоб активізувати режим, вимкніть комп’ютер і переставте конфігураційну перемичку з положення Normal в положення Configure. У сучасних системних платах Intel є лише дана перемичка, тому знайти її не важко. При подальшому включенні комп’ютера автоматично запуститься програма BIOS Setup, в якій з’явиться меню Maintenance. Вкажіть необхідні зміни і збережіть їх, потім вимкніть систему і встановіть перемичку в режим Normal.

Параметри меню Maintenance

Слід зазначити, що нові процесори Intel працюють лише на номінальній або зниженій частоті (використовується так зване блокування частоти), в той час як інші процесори дозволяють збільшити тактову частоту (тобто «розігнати» процесор).

Якщо користувач забув встановлений пароль, необхідно активізувати за допомогою перемички на системній платі режим конфігурування, запустити програму налаштування BIOS і видалити всі типи паролів за допомогою команди Clear All Passwords меню Maintenance. При виконанні цієї команди старий пароль залишиться невідомим - він просто буде стертий (за бажанням можна встановити новий пароль). Таким чином, захищеність комп’ютерної системи можна забезпечити, тільки перекривши доступ до вмісту системного блоку, оскільки кожен, хто зможе переставити перемичку конфігурування, зможе стерти пароль і отримати доступ до системи. Саме тому хороші комп’ютерні корпуси оснащені замком.

4. Параметри меню Main

Це меню відомо ще з перших версій програми налаштування BIOS для комп’ютерів серії 286. У ньому встановлюються системні дата і час, параметри жорсткого диска і дисководів, а також основні параметри відео. Програми налаштування BIOS сучасних систем більш складні і містять велику кількість підменю, так що обсяг параметрів в самому меню Main досить мізерний.

У нових системах в меню Main додатково відображається інформація про версію BIOS, типі і швидкість процесора, обсяг пам’яті, а також інформація про настройки кодів корекції помилок (ЕСС) в основній і кеш-пам’яті. Головне меню також використовується для установки системних дати і часу

Обсяг фізичної пам’яті відображається виключно в інформаційних цілях - його не можна змінити. Якщо відображене число не збігається з сумарним об’ємом модулів пам’яті, які встановлені в системі, значить, деякі з них пошкоджені, некоректно встановлені або не сумісні з материнською платою

5. Параметри меню Security

У більшості BIOS можна встановити два типи пароля - адміністратора (Supervisor) і користувача (User). Пароль адміністратора відкриває доступ до налаштувань BIOS, а пароль користувача - до завантаження комп’ютера.

Якщо встановлено пароль адміністратора, при запуску програми налаштування BIOS відкривається діалогове вікно з пропозицією ввести цей пароль. Якщо пароль правильний користувач отримує доступ до параметрів BIOS, в іншому випадку у доступі до параметрів BIOS буде відмовлено.

Якщо встановлено пароль користувача, перед початком завантаження BIOS буде запропоновано ввести його. Якщо пароль правильний завантаження комп’ютера буде продовжено. Якщо в системі встановлений тільки пароль адміністратора, то завантаження системи здійснюється без введення пароля. У більшості систем пароль має довжину сім чи вісім символів.

Багато системних плат мають перемикач, за допомогою якого можна видалити всі типи паролів BIOS, якщо ви забули пароль. Цей перемикач в цілях безпеки ніяк не позначений, а знайти його можна тільки в документації до системної плати.

Паролі можна видалити також за допомогою меню Maintenance, але в цьому випадку необхідно знати пароль доступу до програми налаштувань BIOS (тобто пароль адміністратора). Для видалення паролів скористайтеся опцією Clear All Passwords. Якщо вона не доступна, видаліть пароль, вибравши функцію Set Password і натиснувши клавішу у вікні запиту

В більшості системних плат для обнулення пароля в тому випадку, призначена спеціальна перемичка або перемикач. У системній платі Intel слід встановити конфігураційну перемичку і вибрати в меню Maintenance програми налаштування BIOS команду Clear Password. Якщо ж не вдається знайти цей перемикач, спробуйте витягти з системної плати батарейку і через 15-20 хвилин встановити її на місце (цей час мікросхема може підживлюватися від конденсатора). Врахуйте, що в результаті будуть стерті і всі інші параметри BIOS, в тому числі з завантажувального жорсткого диска, так що перед обнуленням CMOS слід записати існуючі налаштування.

Контрольні запитання

1. Як запустити програму Setup BIOS AMI?

2. Як запустити програму Setup BIOS Phoenix?

3. Як запустити програму Setup BIOS Award?

4. Як запустити програму Setup BIOS Microid Research?

5. Опишіть основне меню програми Setup BIOS.

6. Опишіть параметри меню Maintenance.

7. Опишіть параметри меню Main.

8. Опишіть параметри меню Security

Тема. ПАРАМЕТРИ CMOS (меню Power, Boot, Exit, додаткові параметри налаштування BIOS)

1. Параметри меню Power

Управління живленням – це автоматичний перевід комп’ютера на знижене енергоспоживання в періоди неактивності. В даний час існують дві системи управління живленням: АРМ (Advanced Power Management - розширене управління живленням), яка підтримується практично всіма системами і ACPI (Advanced Configuration and Power Interface - розширений інтерфейс конфігурування та живлення), яка використовується у всіх комп’ютерах з 1998 року. Відмінність між цими системами наступна: в АРМ основна роль в управлінні живленням відводиться апаратному забезпеченню, а в ACPI - програмному забезпеченню і BIOS, що, спрощує налаштування цієї системи і роботу з нею. Замість використання численних параметрів BIOS досить активізувати підтримку інтерфейсу ACPI і задати параметри живлення.

При переході в режим очікування BIOS призупиняє жорсткий диск і знижує (або вимикає) енергоспоживання відеосистеми. Монітор в даному випадку повинен відповідати специфікації VESA DPMS (Display Power Management Signaling - сигналізація управління живленням монітора). У цьому режимі система чутлива до зовнішніх впливів, тобто реагує на натискання клавіш, переміщення миші, сигнали факс-модему або мережевого адаптера. Виникнення одного з описаних подій призведе до негайної активізації монітора.

У більшості сучасних комп’ютерів операційна система бере на себе всі функції управління живленням, дозволяючи навіть перевизначити налаштування BIOS.

2. Параметри меню Boot (Boot Sequence або Order)

У цьому меню визначаються параметри процесу завантаження системи.

Це меню BIOS дозволяє налаштувати завантажувальні пристрої комп’ютера і порядок їх ініціалізації, а також надає доступ до підменю Hard Drive і Removable Devices, які необхідні для налаштування порядку ініціалізації завантажувальних пристроїв; наприклад, якщо першими для завантаження будуть задіяні жорсткі диски, можна увійти у відповідне підміню і вказати, що вторинний жорсткий диск буде ініціалізований першим, а основний - другий. Як правило, базова схема ініціалізації прямо протилежна подібній.

У списках меню Boot відображається до дванадцяти жорстких дисків і до чотирьох приводів знімних дисків, так що можна вибрати бажану послідовність завантаження. У старих системах вибирати можна тільки з чотирьох пристроїв: первинний і вторинний ведучий і ведений диски.

Параметри BIOS дозволяють встановити більше одного завантажувального жорсткого диска і вибрати з них потрібний на рівні BIOS, а не за допомогою спеціальної програми диспетчера завантаження. Цей підхід особливо зручний при роботі з декількома операційними системами.

Сучасні комп’ютери також дозволяють завантажувати операційну систему з зовнішніх пристроїв USB, в тому числі з флеш-карт.

3. Параметри меню Exit

У цьому меню визначається порядок збереження встановлених значень параметрів, а також завантаження і збереження значень, заданих за замовчуванням.

Встановивши оптимальні значення параметрів, збережіть їх як значення за замовчуванням, що задані користувачем, які можна швидко відновити у разі збою. В іншому випадку всі значення доведеться вводити заново. Встановлені значення параметрів BIOS зберігаються в CMOS - пам’яті, яка живиться від батарейки, розташованої на системної платі.

4. Додаткові параметри програми налаштування BIOS

У деяких системах в програмі настройки BIOS використовуються додаткові параметри.

Контрольні запитання

1. Охарактеризуйте параметри меню Power

2. Охарактеризуйте параметри меню Boot (Boot Sequence або Order)

3. Охарактеризуйте параметри меню Exit

4. Які ви знаєте додаткові параметри налаштування BIOS

Тема. ПАРАМЕТРИ МЕНЮ ADVANCED (параметри меню Advanced, Chipset Configuration, Peripheral Configuration, Drive Configuration)

1. Параметри меню Advanced

У цій системі меню можна встановити параметри, які визначаються набором мікросхем системної логіки. Це та частина налаштувань BIOS, яка специфічна для конкретної моделі набору мікросхем, який використовується системною платою. В даний час на ринку представлено безліч різних наборів мікросхем системної логіки, і кожен з них має унікальні параметри.

2. Параметри підміню PCI Configuration

Підменю PCI Configuration використовується для вибору пріоритету переривань (IRQ) плат розширення, що підключаються в роз’єми PCI. При виборі значення Auto базова система введення-виведення і операційна система самостійно призначають переривання IRQ для кожного роз’єму, за винятком спеціальних плат PCI, що використовують унікальні значення переривань.

Якщо відключені інтегровані пристрої, такі як послідовні і паралельні порти, то їх стандартні переривання також доступні для вибору.

3. Параметри підміню PCI Express Configuration

У цьому підменю конфігуруються параметри шини і роз’ємів PCI Express.

4. Параметри підміню Memory Configuration

Параметри визначають конфігурацію пам’яті. Деякі з цих налаштувань можна змінити з метою «розгону» пам’яті, однак це може викликати нестійку роботу системи та інші проблеми. В останньому випадку рекомендується повернути вихідні значення змінених параметрів.

ЕСС - це абревіатура від error correcting code (код корекції помилок). Схема ЕСС припускає використання додаткових бітів на модулях пам’яті для виявлення помилок пам’яті і корекції їхньої роботи на льоту. Однак, для того, щоб можна було використовувати алгоритм ЕСС, потрібен набір мікросхем і системна плата з підтримкою ЕСС, а також більш дорогі модулі пам’яті ЕСС DIMM.

5. Параметри підміню Boot Configuration

6. Параметри меню Chipset Configuration

Параметри набору мікросхем системної логіки відкривають доступ до самого ядра системи. За великої різноманітності доступних наборів мікросхем, а також архітектур материнських плат склад їх властивостей в налаштуваннях BIOS може відрізнятися.

Багато материнських плат мають засоби розгону системи, що дозволяють плавно підвищувати частоту системної шини (а отже, і процесора) і незалежно регулювати швидкості інших шин. Ці настройки особливо корисні при тестуванні систем на стійкість до перевантажень після початкової збірки.

Налаштування набору мікросхем можна використовувати для розгону процесора і пов’язаних шин, таких як PCI і AGP. З цією метою деякі виробники поділяють настройку швидкості спеціалізованих шин і системної шини.

7. Параметри меню Peripheral Configuration

Ці параметри використовуються для конфігурування пристроїв, інтегрованих в системну плату, наприклад послідовних і паралельних портів, інтегрованого звукового адаптера і портів USB.

Рекомендується відключати послідовні і паралельні порти, якщо вони не використовуються. При цьому вивільняються ресурси, які можуть використовувати інші пристрої, до того ж скорочується час завантаження

8. Параметри меню Drive Configuration

Серед всіх налаштувань BIOS параметри жорсткого диска вважаються найважливішими.

Як і більшість інших настройок BIOS, рекомендовані параметри, встановлені за умовчанням або призначені автоматично. Коли встановлений режим Auto, BIOS відправляє влаштуванню спеціальну команду ідентифікації, у відповідь на яку він передає відомості про свою правильну конфігурацію. З цього моменту BIOS може коректно вибрати оптимальний режим роботи практично всіх жорстких дисків АТА і SATА. Після вибору режиму Auto для жорсткого диска його ідентифікація виконується в ході тесту POST при кожному завантаженні системи. Таким чином, система може автоматично знайти всі нові встановлені диски після першого ж включення живлення.

Майте на увазі, що системи, випущені в 1997 році і раніше, зазвичай підтримують максимальний об’єм дисків 8,4 Гбайт, якщо не було виконано оновлення BIOS. Системи, випущені після 1997 року, підтримують дискові пристрої об’ємом до 137 Гбайт (підтримка 48-розрядної адресації LBA), а починаючи з 2002 року - і більше високоємні. Загалом, більш старої системи для підтримки високоємкий дисків може знадобитися оновлення BIOS.

Режим функціонування контролера SATA має важливе значення. Ця настройка управляє функціонуванням жорстких дисків SATА і їх інтерпретацією системою, а також впливає на установку ОС і роботу драйверів.

Однією з вимог до SATА є здатність емулювати інтерфейс АТА в повному обсязі. Це означає, що пристрій SATA може підтримуватися тими ж драйверами і програмами, які підтримують пристрої РАТА. Однак такий тісний зв’язок виключає підтримку додаткових можливостей інтерфейсу SATА, наприклад черги команд NCQ. Для підтримки функцій, що виходять за рамки стандартного інтерфейсу АТА, в SATA підтримується більш досконалий інтерфейс, званий ACHI (Advanced Host Controller Interface). Контролер SATA в більшості материнських плат має три режими роботи.

■ IDE. Емуляція старого інтерфейсу АТА без підтримки ACHI і RAID.

■ ACHI. Підтримка всіх функцій SATA без RAID.

■ RAID. Підтримка всіх функцій SATA, включаючи RAID і ACHI.

Всі операційні системи і програми, які підтримують пристрої АТА, підтримуватимуть і SATA, якщо контролер працює в режимі IDE. Функція попереднього очікування (Pre- delay) призначена для доступу до дисків які повільно розкручуються. Деякі старі диски не встигають розкрутитися до того моменту, коли BIOS починає їх шукати в ході завантаження. В результаті відобразиться повідомлення про помилку жорсткого диска, і завантаження виконана не буде. Додатковий час затримки дозволяє диску прийти в стан готовності до того моменту, коли почнеться ідентифікація пристроїв. При цьому процес завантаження сповільнюється, так що, якщо в системі встановлені сучасні диски, затримку краще відключити.

Контрольні запитання

1. Перечисліть основні пункти меню Advanced

2. Охарактеризуйте параметри підміню PCI Configuration

3. Охарактеризуйте параметри підміню PCI Express Configuration

4. Охарактеризуйте параметри підміню Memory Configuration

5. Охарактеризуйте параметри підміню Boot Configuration

6. Охарактеризуйте параметри меню Chipset Configuration

7. Охарактеризуйте параметри меню Peripheral Configuration

Тема. ПАРАМЕТРИ МЕНЮ ADVANCED (параметри меню Floppy Configuration, Video Configuration)

1. Параметри меню Floppy Configuration

Встановивши захист від запису дискети, можна запобігти несанкціоноване копіювання конфіденційних даних або зараження дискети вірусами, які можуть бути в системі.

2. Параметри підміню Event Logging

Ці параметри використовуються для конфігурування процесу реєстрації подій в SMBIOS і АМТ. SMBIOS (System Management BIOS) – це DMI -сумісний метод віддаленого управління комп’ютерами в мережі. DMI (Desktop Management Interface) – це спеціальний протокол, за допомогою якого програмне забезпечення взаємодіє з системною платою. АМТ (Active Management Technology) – це технологія віддаленого доступу і усунення помилок, включаючи інспекцію апаратного та програмного забезпечення, а також операції відновлення.

Використовуючи SMBIOS і АМТ, системний адміністратор може віддалено отримати необхідну інформацію про систему. Програми, подібні Intel LANDesk Management Suite, дозволяють отримати наступну інформацію DMI:

■ дані BIOS, наприклад дату останнього оновлення і поточну версію;

■ системні дані, наприклад тип встановленого обладнання і серійні номери;

■ дані про ресурси системи, наприклад обсяг встановленої пам’яті, об’єм кеш-пам’яті і швидкість процесора;

■ динамічні дані, наприклад протоколи подій і помилок.

Деякі системні плати, що підтримують код корекції помилок (ЕСС), підтримують і реєстрацію подій ЕСС. Для того щоб дізнатися, чи проводиться виявлення (і коригування) помилок у системі, скористайтеся параметром View Log.

3. Параметри меню Video Configuration

У цьому меню можна встановити параметри відеосистеми.

Це меню особливо корисно при роботі з двома моніторами. За допомогою його параметрів один з моніторів можна вибрати в якості основного (який відображає інформацію при завантаженні системи). В якості основного адаптера можна вибрати карту, встановлену в відповідний тип роз’єму: PCI Express, AGP або PCI.

4. Параметри підміню USB Configuration

Підменю USB Configuration використовується для настройки портів USB.

Режим Legacy USB забезпечує підтримку миші і клавіатури з інтерфейсом USB незалежно від операційної системи і драйверів. Можливі ситуації, коли клавіатура і миша не працюватимуть до завантаження операційної системи, що підтримує USB. Мова йде про використання такого роду пристроїв в DOS, а також у діагностичних програмах та інших додатках, що працюють в ОС, які не підтримують шину USB. Навіть незважаючи на відключений параметр Legacy USB, комп’ютер розпізнає клавіатуру USB при роботі в меню BIOS і під час процедури POST.

Якщо режим Legacy USB відключений, комп’ютер буде працювати так, як описано нижче.

1. При включенні комп’ютера відключається режим Legacy USB.

2. Починається процедура POST.

3. Підтримка Legacy USB тимчасово активізується, що дозволяє використовувати клавіатуру USB для запуску програми налаштування BIOS або меню Maintenance.

4. Після закінчення процедури POST режим Legacy USB відключається (якщо тільки в настройках BIOS йому не був привласнений параметр Enabled).

5. Завантажується операційна система, в процесі чого розпізнаються миша і клавіатура USB. Ці пристрої активізуються тільки після завантаження операційною системою драйверів USB.

Для установки операційної системи, що підтримує USB, активізуйте в BIOS режим Legacy USB і виконайте інструкції на екрані. Після завантаження операційної системи і налаштування драйверів USB режим Legacy USB більше не застосовується, і драйвери USB виконують всі необхідні функції. Проте рекомендується не відключати режим Legacy USB, щоб клавіатура USB залишалася працездатною в DOS при проведенні діагностики або ж в операційній системі, що не підтримує USB.

Варто відзначити, що режим Legacy USB призначений виключно для миші і клавіатури - він не підходить для концентраторів USB або яких-небудь інших пристроїв. Для забезпечення роботи інших USB-пристроїв необхідна операційна система, що підтримує інтерфейс USB за допомогою системних драйверів.

5. Параметри підміню Fan Control Configuration

У більшості комп’ютерів для охолодження корпусу використовується один або кілька вентиляторів

Багато сучасних системних плат оснащені мікросхемами моніторингу, які дозволяють отримати відомості про температуру, напругу і швидкість обертання вентиляторів. Відповідні дані відображаються в одному з розділів програми BIOS Setup. Як правило, подібні системні плати поставляються з програмним забезпеченням, яке дозволяє переглядати характеристики системи в середовищі Windows

Контрольні запитання

1. Охарактеризуйте параметри меню Drive Configuration

2. Охарактеризуйте параметри підміню Event Logging

3. Охарактеризуйте параметри меню Video Configuration

4. Охарактеризуйте параметри підміню USB Configuration

5. Охарактеризуйте параметри підміню Fan Control Configuration

Тема. PLUG AND PLAY BIOS. ПОВІДОМЛЕННЯ ПРО ПОМИЛКИ BIOS І MBR

1. Plug and Play BIOS

Установка і конфігурація пристроїв в PC-сумісному комп’ютері – досить складний процес. Користувач повинен призначити пристрою переривання, порти вводу-виводу і канали DMA, тобто ресурси, які не використовуються в даний момент іншими пристроями. Cпочатку це виконувалося за допомогою перемичок і перемикачів на платі встановлюваного пристрою. При неправильному виборі параметрів виникав конфлікт пристроїв, який найчастіше ставав причиною інших помилок (наприклад, система відмовлялася завантажуватися).

Технологія Plug and Play значно спростила процес установки і конфігурування нових пристроїв. Користувачеві необхідно лише вставити плату у вільний роз’єм, і система автоматично виділить їй необхідні ресурси. Технологія Plug and Play складається з наступних основних компонентів:

■ Plug and Play BIOS;

■ Extended System Configuration Data (ESCD);

■ операційна система Plug and Play.

При завантаженні комп’ютера, що підтримує технологію Plug and Play, BIOS ініціалізує конфігурування пристроїв, відповідних специфікації Plug and Play. Якщо адаптер в системі вже встановлений, то BIOS зчитує конфігураційну інформацію з таблиці ESCD, ініціалізує пристрій і продовжує завантаження. Якщо ж пристрій вперше з’явивився в системі, BIOS запитує у ESCD вільні ресурси. Отримавши їх, вона конфігурує новий пристрій. Якщо ж за допомогою вільних ресурсів новий пристрій конфігурувати неможливо, BIOS продовжує завантаження комп’ютера, після чого конфігуруванням займається операційна система. Параметри всіх коректно сконфігурованих пристроїв записуються в таблицю ESCD (таблиця розподілу вільних ресурсів комп’ютера).

2. Ідентифікатори пристроїв, відповідних специфікації Plug and Play

Кожен пристрій, що відповідає специфікації Plug and Play, повинен мати ідентифікаційний номер, за яким система може розпізнати його, і встановити необхідні драйвери. Ідентифікаційний номер визначається виробником пристрою і повинен бути унікальним.

Кожен виробник пристроїв Plug and Play має унікальний трьохсимвольний ідентифікаційний номер. Ці символи він доповнює кодом моделі пристрою, в результаті чого виходить ідентифікаційний номер пристрою. Таким чином, виробник пристрою несе відповідальність за призначення унікального номера кожній моделі які випускає.

3. Інтерфейс ACPI

За допомогою ACPI (Advanced Configuration and Power Interface) визначається стандартний метод взаємодії апаратного забезпечення, операційної системи та програм для керування живленням. У попередній системі управління живленням АРМ (Advanced Power Management) основна увага приділялася енергоспоживанню процесора, жорсткого диска і монітора.

ACPI ж контролює не тільки енергоспоживання, але і конфігурацію пристроїв Plug and Play. При використанні ACPI конфігурування пристроїв Plug and Play і керування енергоспоживанням здійснюються на рівні операційної системи, а не за допомогою програми установки параметрів BIOS.

Специфікація ACPI була створена компаніями Intel, Microsoft і Toshiba. Її перша версія побачила світ у 1996 році. Підтримка специфікації ACPI стала однією з головних вимог для отримання сертифікації РС’97, що змусило виробників материнських плат і BIOS інтегрувати ACPI у свою продукцію.

Сама компанія Intel інтегрувала підтримку ACPI в південний міст PIIX4E в квітні 1998 року, a Microsoft впровадила ACPI в операційну систему Windows 98, яка побачила світ 25 червня 1998 року. На момент виходу Windows 2000 специфікація ACPI повністю витіснила АРМ в якості основної системи управління живленням і керуючого інтерфейсу.

Система ACPI дозволяє автоматично включати і відключати пристрої в міру їх необхідності. Це можуть бути як внутрішні (наприклад, жорсткі диски, мережеві адаптери і оптичні дисководи), так і зовнішні підключені до комп’ютера пристрої (наприклад, телевізори, відеомагнітофони, телефони та стереосистеми). Ця ж технологія дозволяє і зовнішнім пристроям включати або активізувати комп’ютер. Наприклад, після вставки відеокасети у відеомагнітофон може включитися комп’ютер, який, у свою чергу, включить широкоформатний телевізор і високоякісну аудіосистему.

Інтерфейс ACPI дозволяє системним інженерам реалізовувати різні схеми управління живленням обладнання за допомогою одного і того ж програмного драйвера. ACPI також використовує структури даних Plug and

Play BIOS і управляє інтерфейсом РnР, створюючи незалежний від операційної системи інтерфейс конфігурування та управління. Компанія Microsoft включає підтримку інтерфейсу ACPI в усі операційні системи, починаючи з Windows 98.

У процесі завантаження операційна система виконує ряд тестів апаратного забезпечення для визначення сумісності з ACPI. Якщо будь-яка з пристроїв не підтримує ACPI, то для нього використовується система управління живленням АРМ. Іноді при ініціалізації ACPI може з’явитися повідомлення про помилку на червоному (проблеми з апаратним забезпеченням або BIOS) або синьому (проблеми з програмним забезпеченням) екрані. Коди помилок ACPI наведено в табл. Коди помилок ACPI

Найчастіше ці помилки є наслідком часткової або повної несумісності реалізації підтримки ACPI в BIOS або драйвері пристрою.

Контрольні запитання

1. Охарактеризуйте Plug and Play BIOS.

2. Які є ідентифікатори пристроїв, відповідних специфікації Plug and Play?

3. Що таке інтерфейс ACPI?

Тема. Повідомлення про помилки BIOS і MBR

1. Повідомлення про помилки BIOS і MBR

Після включення живлення комп’ютера починає виконуватися процедура тестування POST. При виникненні помилки з’являється повідомлення про її причини. Якщо не вдається ініціалізувати відеоадаптер, коди помилок будуть звуковими.

Крім того, код помилки в шістнадцятковому вигляді відправляється в порт вводу-виводу з адресою 80h. Цей код може бути інтерпретований спеціальною платою, вміщеною в роз’єм розширення.

Плати POST включають в себе двохрозрядний шістнадцятковий дисплей, який використовується для виведення номера тестової програми, яка виконується в певний момент часу. Перед виконанням кожного тесту шістнадцятковий числовий код номера програми передається в порт. У тому випадку, якщо відбувається збій тестової програми, який призводить до блокування машини, шістнадцятковий код останнього виконуваного тесту залишається на дисплеї плати.

Більшість тестових програм виконується в системі ще до включення відеоплати, зокрема при використанні дисплеїв EGA і VGA. Таким чином, безліч помилок, що призводять до «зависання» системи, можуть відбутися до того, як з’явиться можливість вивести коди помилок на монітор. Далеко не всі помилки призводять до генерування звукового сигналу, тому при виникненні проблем певного роду (наприклад, при збої пам’яті в банку 0) система може здатися зовсім млявою. У цьому випадку для визначення причини «зависання» слід скористатися платою POST.

Коди помилок, що відображаються платою POST, повністю залежать від базової системи введення-виведення. Деякі версії BIOS містять більш розширені процедури POST, передаючи цій платі більш інформативні коди.

У більшості версій BIOS існує цілий ряд звукових сигналів, які використовуваних для виявлення простих, але в той же час невиправних помилок, повідомлення про які не можуть бути виведені на екран. Звукові сигнали схожі на коди POST і відрізняються тільки тим, що для їх зчитування використовується не спеціальна плата, а вбудований динамік.

2. Основні повідомлення про помилки завантаження BIOS

При включенні комп’ютера завантажувач операційної системи, розміщений в ROM BIOS системної плати, зчитує перший фізичний сектор кожного завантажувального пристрою, який має такі характеристики: циліндр 0, головка 0, сектор 1 в режимі CHS або адреса логічного блоку 0 в режимі LBA. Код першого сектору завантажується в RAM, після чого два останніх байта коду перевіряються на відповідність значенню сигнатури 55AAh. Знайдений збіг вказує ROM на наявність працездатного запису MBR, тобто ROM може передати подальше управління завантаженням коду головною завантажувального запису.

Якщо два останніх байта не збігаються із значенням 55AAh, ROM продовжує переглядати перші фізичні сектори наступних завантажувальних пристроїв в завантажувальній послідовності доти, поки не буде знайдено запис MBR. Якщо потрібний пристрій з необхідними байтами сигнатури, що вказує на MBR, не знайдено, ROM ініціює переривання 18h, яке викликає підпрограму для виведення на екран повідомлення про помилку. Тип повідомлення залежить від виробника і версії мікросхеми ROM

3. Повідомлення про помилки завантаження IBM BIOS

Якщо не знайдений дієвий головний завантажувальний сектор або працездатний завантажувальний пристрій, сумнозвісна BIOS дуже старих комп’ютерів IBM відображає наступні рядки командного інтерпретатора ROM BASIC:

The IBM Personal Computer Basic Version Cl.10 Copyright IBM Corp 1981 62940 Bytes free Ok

Якщо головний завантажувальний сектор (або завантажувальний пристрій) не знайдений, комп’ютери IBM з більш новою BIOS виводять на екран зображення.

У повідомленні на рис. 5.11 образно показано, що користувач повинен вставити завантажувальний гнучкий диск в дисковод А: і натиснути клавішу .

4. Повідомлення про помилки завантаження AMI BIOS

У системах з AMI BIOS за відсутності запису MBR або завантажувального пристрою відображається таке повідомлення:

NО ROM BASIC - SYSTEM HALTED

Це повідомлення, здавалося б, вказує на проблеми в роботі ROM BIOS, що абсолютно не відповідає дійсності. У мікросхему AMI ROM не включено командний інтерпретатор мови BASIC (як і всі інші мікросхеми ROM, крім їх дуже старих версій в комп’ютерах IBM). Таким чином, замість запуску інтерпретатора BASIC або виведення на екран повідомлення про відсутність встановлених завантажувальних пристроїв користувачі бачать невірне по своїй суті повідомлення. Насправді повідомлення вказує на те, що жоден з завантажувальних носіїв не містить байти сигнатури, що посилаються на працездатний головний завантажувальний запис (MBR) у першому фізичному секторі носія.

5. Повідомлення про помилки завантаження Compaq BIOS

У системах з Compaq BIOS за відсутності запису MBR або завантажувального пристрою відображається таке повідомлення: Non- System disk or disk error replace and strike any key when ready

Це повідомлення теж досить дивне, оскільки аналогічне (або дуже схоже) повідомлення виводиться при відсутності або псування системних файлів в завантажувального запису тому (VBR) DOS / Windows 9x/Me. Тому дане повідомлення, виведене, наприклад, в системі Compaq, не дає зрозуміти, де шукати проблему - в MBR, VBR або в системних файлах.

6. Повідомлення про помилки завантаження Award BIO

У системах з Award BIOS при відсутності запису MBR або завантажувального пристрою відображається таке повідомлення:

DISK BOOT FAILURE, INSERT SYSTEM DISK AND PRESS ENTER

Принаймні, в ньому немає нічого загадкового, і користувачеві наказується вставити системний диск і натиснути клавішу .

7. Повідомлення про помилки завантаження Phoenix BIOS

Система, що використовує Phoenix BIOS, залежно від характеру помилки виведе на екран або повідомлення:

No boot device available -strike FI to retry boot, F2 for setup utility або

No boot sector on fixed disk - strike FI to retry boot, F2 for setup utility

Перше повідомлення виводиться, якщо в системі не знайдено завантажувальний пристрій або з нього неможливо виконати читання; друге - якщо завантажувальний сектор знайдений, але не містить правильної сигнатури.

8. Повідомлення про помилки завантаження MBR

Якщо байти сигнатури не пошкоджені, базова система введеннявиведення виконує код основного розділу завантажувального запису, який, у свою чергу, перевіряє байти індикатора завантаження в таблицях кожного з чотирьох розділів. Номери цих байтів - 446 (IBEh), 462 (ICEh), 478 (IDEh) і 494 (lEEh) відповідно. Наявність зазначених байтів є ознакою того, що деяка таблиця розділів містить активний (завантажувальний) розділ. Значення 80h однієї з величин зміщення байтів вказує, що таблиця містить активний розділ, причому всі інші значення повинні бути рівні 00h. Відповідно до правил, спочатку встановленими IBM і Microsoft, можливі два стани даних чотирьох байтів індикатора завантаження:

■ всі чотири байти рівні 00h, що вказує на відсутність активного (тобто завантажувального) розділу;

■ тільки один байт індикатора дорівнює 80h, всі інші рівні 00h. Це вказує на наявність одного завантажувального розділу.

У першому випадку (всі чотири байти рівні 00h) головна запис повертає управління ПЗП материнської плати, яке виводить на екран одне з наведених вище повідомлень. Така ситуація може виникнути, якщо з диска видалені існуючі розділи і не створені нові, а також якщо жоден з розділів не призначено активним. Якщо це сталося випадково, можете завантажитися з дискети або компакт-диска і запустити програму FDISK або DISKPART, після чого зробити активним розділ, що містить операційну систему.

Якщо ж тільки один байт індикатора завантаження дорівнює 80h, а всі інші рівні 00h, стандартний процес завантаження буде продовжений і з активного розділу буде завантажена запис VBR (Volume Boot Record) томи

9. Некоректна таблиця розділів

Всі інші комбінації значень байтів індикаторів завантаження неприпустимі, і, якщо такі будуть виявлені, програма MBR видасть повідомлення про помилку і припинить виконання. Наприклад, якщо значення 80h має кілька байтів (що свідчить про наявність декількох активних розділів) або якщо значення байтів відмінні від 80h або 00h, з’явиться таке повідомлення про помилку: Invalid partition table

Якщо з’явилося таке повідомленням, спробуйте перезавантажити комп’ютер з альтернативного носія і спробувати отримати доступ до даних проблемного пристрою. Залежно від ступеня пошкодження таблиці розділів, MBR або інших секторів може знадобитися видалення і відтворення розділів, що призведе до повної втрати всіх даних.

10. Помилка завантаження операційної системи

Після успішної перевірки програмою MBR байтів індикаторів завантаження (тобто якщо одне з їхніх значень одно 80h, а решта - 00h) інша інформація в рядку активного розділу таблиці перевіряється на наявність адреси початкового сектора даного розділу. Ця адреса визначається за значеннями CHS (циліндр/головка/сектор) або LBA (адреса логічного блоку).

Значення CHS використовується в пристроях ємністю менше 8,4 Гбайт, а значення LBA – в дисках більшого обсягу (сьогодні в цю категорію потрапляють практично всі жорсткі диски). Перший сектор розділу містить завантажувальний запис тома (VBR), звану завантажувальним записом операційної системи, вона створюється при установці ОС. Після того як адреса першого сектора розділу знайдений, програма MBR зчитує його вміст. Якщо читання першого сектора активного розділу завершилося невдачею, буде почато ще п’ять спроб. Якщо і це не допоможе зчитати запис VBR, буде виведено наступне повідомлення про помилку, після чого система зупиниться:

Error loading operating system

Як правило, таке повідомлення свідчить про наявність на диску фізичного пошкодження. Однак існують й інші причини. Наприклад, в системній BIOS могли бути задані некоректні параметри диска або в таблиці розділів MBR був пошкоджений запис про активний розділі (зокрема, вона вказує на сектор, що знаходиться за межами фізичного диска).

Якщо ви несподівано зіткнулися з подібною помилкою, насамперед перевірте параметри пристрою в налаштуваннях BIOS, потім перегляньте таблицю розділів і виконайте діагностику пристрою. Якщо пристрій виявився пошкодженим повністю або частково, для відновлення важливих даних доведеться звернутися в спеціалізований сервісний центр.

11. Помилка відсутності операційної системи

Якщо програма MBR успішно зчитала код завантажувального запису тома, буде виконана перевірка останніх двох байтів на наявність сигнатури 55AAh. Якщо це значення не знайдено, з’явиться повідомлення про помилку, після чого система зупиниться:

Missing operating system

Якщо ви тільки що створили розділи і ще не виконали форматування високого рівня (тобто форматування операційною системою) або в розділі ще не встановлена ОС, така помилка буде цілком закономірною.

Контрольні запитання

1. Опишіть повідомлення про помилки BIOS і MBR.

2. Опишіть основні повідомлення про помилки завантаження BIOS.

3. Опишіть повідомлення про помилки завантаження IBM BIOS.

4. Опишіть повідомлення про помилки завантаження AMI BIOS

5. Опишіть повідомлення про помилки завантаження Compaq BIOS

6. Опишіть повідомлення про помилки завантаження Award BIOS.

7. Опишіть повідомлення про помилки завантаження Phoenix BIOS.

8. Опишіть повідомлення про помилки завантаження MBR.

9. Які є помилки завантаження операційної системи?