Структура и назначение BIOS

По сути, все программное обеспечение, записанное в микросхеме BIOS, является не более чем архивом в формате LHA. Именно поэтому попытки дизассемблировать ее содержимое так часто оказываются неудачными, ведь для начала нужно осуществить распаковку содержимого. Внутри архива обычно содержаться следующие файлы:
- original.tmp – непосредственно набор подпрограмм, составляющих основу BIOS;
- awardext.rom – подпрограммы, ответственные за вывод таблицы, из которой при загрузке компьютера можно получить информацию о текущей конефигурации ПК;
Физически BIOS – это набор микросхем постоянной памяти (ROM, Read Only Memory – Только для чтения), расположенных на материнской плате. Поэтому микросхему иногда называют ROM BIOS. Загляните под крышку системного блока, и вы увидите большую микросхему (28 или 32 контакта) на панельке с голографической наклейкой и надписью логотипом, означающим производителя BIOS (например, AWARD) рядом обязательно будет круглый «таблеточный» аккумулятор, питающий микросхему CMOS. Ёмкость микросхемы может быть различной (чаще всего 1 и 2 Мбит - 128 и 256 Кбайт соответственно) (рис. 1).
Для быстрого восстановления содержимого BIOS после воздействия вирусов, а также после неудачного обновления версии, компания Gigabyte предложила технологию Dual BIOS. При этом на материнской плате устанавливается две микросхемы FLASH BIOS, содержимое только одной из них может быть изменено программными средствами. При нормальной работе используется только одна микросхема, а в аварийном случае (когда в контрольной сумме основной микросхемы найдена ошибка) для загрузки компьютера используется вторая микросхема. Первая микросхема называется Main BIOS, а вторая – Backup BIOS.

BIOS (англ. Basic Input-Output System — базовая система ввода-вывода, БСВВ) — небольшая программа, находящаяся в ПЗУ и отвечающая за самые базовые функции интерфейса и настройки оборудования, на котором она установлена. Наиболее широко среди пользователей компьютеров известна BIOS материнской платы, но BIOS присутствуют почти у всех компонентов компьютера: у видеоадаптеров, сетевых адаптеров, модемов, дисковых контроллеров, принтеров.
Обозначение подобного базового ПО термином «BIOS» присуще для персональных компьютеров на базе процессоров с архитектурой x86. Для компьютеров на базе процессоров других типов для обозначения ПО, выполняющего подобные функции, используются другие термины, например, базовое ПО машин с процессором архитектуры SPARC называется PROM.
Обычно BIOS размещается в микросхеме ПЗУ (ROM), размещенной на материнской плате компьютера (поэтому этот чип часто называют ROM BIOS). Эта технология позволяет BIOS всегда быть доступным, несмотря на повреждения, например, дисковой системы. Это также позволяет компьютеру самостоятельно загружаться. Поскольку доступ к RAM (оперативной памяти) осуществляется значительно быстрее, чем к ROM, многие производители компьютеров создают системы таким образом, чтобы при включении компьютера выполнялось копирование BIOS из ROM в оперативную память. Задействованная при этом область памяти называется Shadow Memory (теневая память).

В работе мы рассмотрели структуру BIOS – логическую и физическую структуру. Суть логической структуры заключается в следующем: программное обеспечение, встроенное в устройства можно разделить на категории, которым называются «уровни». Первый уровень представляет собой набор подпрограмм, необходимых для запуска устройств (инициализации), в процессе которого проверяются такие параметры как работа тактовых генераторов, уровни рабочих напряжений, температура и прочее. Второй уровень подпрограмм предоставляет сервисные услуги – по диагностике, а иногда даже по устранению различных неполадок. Суть физической структуры заключается в следующем: физически BIOS – это набор микросхем постоянной памяти (ROM, Read Only Memory – Только для чтения), расположенных на материнской плате. Поэтому микросхему иногда называют ROM BIOS. В последнее время производители практически всех материнских плат устанавливают на системной плате микросхемы Flash BIOS. Для сохранения информации после выключения питания в микро схеме CMOS-памяти используется никель-кадмиевый аккумулятор, который размещается в непосредственной близости от микросхемы CMOS и во время работы компьютера постоянно заряжается.