BIOS. Часть I


BIOS. Часть I




Михаил Тычков aka Hard



Доброго времени суток.

Начнем с того, что полное название БИОСа – ROM BIOS (Read Only Memory Basic Input/Output System –
только для чтения основная система ввода/вывода). По-русски это будет – ПЗУ (Постоянное Запоминающее Устройство). На
фига нужна BIOS? Дело в том, что ПЗУ является связующим звеном, между операционной системой и железом. Не будь ROM BIOS,
то операционка была бы через чур привязана к аппаратным средствам и полностью бы от них зависела. А это ни есть хорошо -
подгонять операционную систему под каждую конфигурацию аппаратных средств. Любая система укомплектована своей ROM BIOS,
а поскольку операционные системы имеют единый интерфейс для работы с различной аппаратурой, то проблем в несовместимости
hardware и software, как правило не происходят, так как между ними как раз и стоит BIOS. Все это может выглядеть примерно
так:

mainb5

Каждая материнская плата оснащена микросхемой BIOS, которых существует четыре типа:

1. ROM (Read Only Memory) или ПЗУ;

2. PROM (Programmable ROM) или ППЗУ (Программируемое ПЗУ);

3. EPROM (Erasable PROM) или СППЗУ (Стираемое ППЗУ);

4. EEPROM (Electrically EPROM) или ЭСППЗУ (Электронно – Стираемое ППЗУ), второе название – flash ROM.

Теперь о всех по порядку.

ROM

Первые ПЗУ представляли собой матрицу на которой был выжжен код программы. Матрица представляла
собой кремниевый кристалл. Перезаписать данные не представлялось возможным. Сия технология продержалась не слишком долго
и мы ее рассматривать более подробно не будем.

PROM

В конце 70х годов фирма Texas Instruments разработала впервые программируемое ПЗУ. Первое ППЗУ
имело емкость до 2 Мбайт. Принцип программирования этого ППЗУ понять можно если представить каждую ячейку хранения
информации в виде плавкого предохранителя. Если предохранитель целый – это 1, если нет – 0. Большинство подобных микросхем
работало под напряжением около 5 В, а запись кода производилась при напряжении 12 В. Но если 1 могла преобразоваться в 0,
то преобразование наоборот невозможно. Из этого следует, что запись на микросхему PROM можно сделать один раз. Но в
отличие от ПЗУ, ППЗУ можно было запрограммировать в домашних условиях. Нужно было лишь купить новую ИС и иметь дома
программирующее устройство подключенное к компьютеру. Микросхемы ППЗУ имели свои идентификационные номера по которым
можно было определить тип ППЗУ и объем в Кбайтах. Например, номер 271000 означает тип - TI, объем – 1Мбит.

EPROM

На новых микросхемах имелось кварцевое окошко, между прочим довольно дорогое. Знаете зачем?
Через окошко под воздействием ультрафиолетовых лучей возникала химическая реакция которая восстанавливала ячейки
(вспомните пример плавких предохранителей). Для этого требовались лучи с длинной волны в 2,537 ангстрем и интенсивностью
в 12000 мВт/см2. Максимальное расстояние от источника до микросхемы должно было быть не более 3 см., а время экспозиции –
от 5 до 15 мин. Для стирания записанной информации применялось специальное устройство. По физическим и функциональным
параметрам микросхемы EPROM особо не отличались от PROM. Кстати, во времена широкого использования ППЗУ, пользователям
рекомендовалось окошко заклеивать изоляционной лентой во избежания повреждения данных под воздействием солнечных лучей.
Нумерация микросхем была схожей с PROM.

EEPROM

Основное преимущество этих микросхем заключается в том, что для перепрограммирования не
требуется их снятия с материнской платы и не требуется никакого дополнительного оборудования. Уже с 1994 года почти все
системные платы оснащаются flash ROM, а на данный момент времени другого BIOS на современной материнской плате и не
встретишь. Нумерация flash BIOS такая:

28Fxxx - 12V Flash память

29Cxxx - 5V Flash память

29LVxxx - 3V Flash memory

28Cxxx – EEPROM или Flash память

PH29EE010: SST ROM Чип - перепрашиваемый

29EE011: Winbond чип - 5V Flash память

29C010: Atmel Chip - 5V Flash память

Свой дальнейший рассказ я поведу именно о flash BIOS.

Вот так вот выглядит микросхема ROM BIOS:

mainb5

А вот так вот будут выглядеть упрощенные схемы расположения ROM BIOS на материнских платах:

Читаем дальше