Тема rom-bios на дънната платка. Структура на bios. Софтуерни прекъсвания на bios. Flash rom bios

ТЕМА 1.
ROM-BIOS НА ДЪННАТА ПЛАТКА.
СТРУКТУРА НА BIOS. СОФТУЕРНИ
ПРЕКЪСВАНИЯ НА BIOS. FLASH ROM BIOS
1.1 Същност и предназначение на BIOS. Основни функции.
BIOS е термин, който е съкращение на понятието Basic Input/Output System
(базова входно/изходна система). BIOS-ът описва всички драйвери в една система, които работят заедно и оформят същинската връзка между хардуера и софтуера в тази система. Този сбор от програми е първото нещо, което се зарежда, когато включите системата - дори операционната система се зарежда след тях.
BIOS-ът в едно PC е разпределен между три вероятни източника:
 ROM на дънната платка
 ROM на адаптерни карти (например като този, намиращ се на една видеокарта)
 Драйвери на устройства, заредени в RAM паметта от диск
Собствен BIOS обикновено имат следните разширителни платки: видеокарти,
SCSI адаптери, мрежови карти, карти за надграждане на IDE или на флопидисковия контролер, Y2K карти (карти, които включват поправки за BIOS-и с цел решаване на проблем 2000 година).
Частта, която се съдържа в ROM чиповете както на дънната платка, така и на някои адаптерни карти, понякога се нарича фьрмуер (firmware) - име, давано на софтуера, който се съхранява в чипове, а не на диска, Това кара някои хора да мислят погрешно, че BIOS е хардуерен компонент.
Една PC система може да се опише като поредица от слоеве - някои хардуерни, други софтуерни - които взаимодействат помежду си. В най-елементарния смисъл, едно
PC може да се раздели на четири основни слоя, като всеки от тях може да се разделя допълнително на подслоеве. Фигура 1 показва четирите слоя в едно типично PC: хардуер, BIOS, операционна система и приложни програми. Връзката (интерфейсът) между слоевете условно е показана като назъбена линия, подобно на връзката между елементите на пъзел.
фиг .1 Слоевете на една РС система.
Целта на разделянето на слоеве е да позволи на една и съща операционна система и приложения да работят с различен хардуер. Фигура 1 показва как две

различни машини с различен хардуер (различни процесори, запаметяващи устройства, видеокарти и т.н.) могат да използват специално разработени за тях BIOS-и, за да осъществяват връзката между различния хардуер и еднакви операционна система и приложения. Вижда се, че назъбената линия (връзката) между хардуера и BIOS-а е различна за различните системи, т.е. за всеки хардуер има специфичен BIOS. С други думи не съществува универсален BIOS. От друга страна, какъвто и да е BIOS-а, той винаги има еднаква връзка с определена операционна система, която условно е показана с еднаква назъбена линия.
В тази архитектура със слоеве приложенията общуват с операционната система посредством така наречения приложен програмен интерфейс (Application Program
Interface - API). API интерфейсът варира според използваната операционна система и се състои от най-различни команди и функции, които операционната система може да изпълнява в отговор на заявка от дадено приложение. Например едно приложение може да поиска от операционната система да зареди или да запише файл. Тези операции се осигуряват от операционната система, а самото приложение не е необходимо да знае как да чете от диска или да записва на диска, как да изпраща данни към принтер или да изпълнява каквито и да било други функции, осигурени от системата. Благодарение на
API връзката между еднакви операционни системи и еднакви приложения е една и съща, независимо от това на какъв компютър са инсталирани.
След това операционната система се свързва със слоя на BIOS-а. BIOS-ът се състои от всички отделни драйверни програми, които осъществяват връзката между операционната система и същинския хардуер. Ето защо операционната система никога не взаимодейства директно с хардуера; вместо това тя винаги трябва да се обръща към подходящия драйвер. Това осигурява еднотипен начин за достъп до хардуера.
Отговорността за осигуряването на драйвер за даден хардуер обикновено е на неговия производител. Тъй като драйверите трябва да си взаимодействат както с хардуера, така и с операционната система, те са специфични за всяка операционна система. Ето защо производителят често пъти трябва да осигурява за един и същ хардуер различни драйвери, за да може неговият продукт да работи под DOS, Windows 9x, Windows NT,
Windows 2000, Windows XP, Windows Vista, OS/2, Linux и т.н. Тъй като много операционни системи използват еднакви вътрешни интерфейси, някои драйвери могат да работят под множество операционни системи. Например драйвер, работещ под
Windows Me, често пъти работи и под Windows 95 и 98, а драйвер, работещ под
Windows XP, често пъти работи и под Windows 2000 и NT. Това е така, защото
Windows 95, 98 и Ме по същество са вариации на една и съща операционна система, което важи също за Windows NT, 2000 и XP.
Тъй като слоят с BIOS-а изглежда по един и същ начин за операционната система независимо от хардуера, който стои в основата (или който се намира отдолу), една и съща операционна система може да работи на най-различни PC-та. Например, можете да работите под Windows XP на две системи с различни процесори, твърди дискове, видеоадаптери, и т.н., но самият Windows XP ще се държи и ще изглежда абсолютно еднакво и на двете системи.

Както може да се види от фиг. 1, слоевете на приложните програми и операционната система могат да бъдат идентични на различните системи, докато хардуерът може да се различава радикално. Тъй като BIOS-ът се състои от софтуерни драйвери, които действат като мост между хардуера и софтуера, от едната страна слоят на BlOS-a се адаптира към уникалния хардуер, а от другата изглежда по абсолютно еднакъв начин за операционната система. Това е същото като комплект инструменти, които се закрепват към универсален държач. От едната страна инструментът е със специфична форма и размери, за да може да отвинти определена гайка или винт със съответните форма и размери, а от другата страна е с уеднаквен накрайник, чрез който се присъединява към държача.
BIOS-ът в повечето PC-та има четири основни функции:
 POST (power on self test) - самотестване при включване на захранването
 Setup (настройка). Програма за конфигуриране и настройване на системата.
 Bootstrap loader (програма за първоначално зареждане). Програма, която чете дисковите устройства, търсейки валиден главен запис за зареждане
(master boot record). Ако се открие такъв, кодът в него се изпълнява. След това тази програма от главния запис за зареждане продължава процеса, зареждайки в паметта сектора за зареждане на операционната система, който пък след това зарежда основните файлове на операционната система.
 BIOS (basic input/output system - базова система за вход/изход). Това наименование се отнася до сбора от действителните драйвери, които се използват като интерфейс между операционната система и хардуера, когато системата се зареди и заработи. Когато се изпълнява DOS или
Windows в сигурен режим (safe mode), системата използва само ROM- базираните драйвери на BIOS-а, защото от диска не се зареждат никакви.