BIOS和CMOS的区别

  甲与乙是好同伙,而且都是电脑发烧友,二人时常争论一些电脑的问题,并以此为乐。这不,今天二人又最先琢磨起主板BIOS了……   甲:老乙呀,你对主板BIOS的熟悉若何呀?   乙:那器械不就是为盘算机提供最低级的、最直接的硬件控制的基本输入输出系统吗?设置、刷新我都市啊!   甲:那些固然简朴了,但你知道BIOS存在哪吗?   乙:啊?BIOS存哪儿你都不知道?固然是谁人什么ROM(Read-Only Memory,只读存储器)了,凭证它所接纳的半导体手艺我们又称之为CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor,互补金属氧化物半导体)芯片。你老兄不会没听说吧?   甲:这我固然知道,你说的谁人什么ROM,以前主板上常用的是EEPROM,即Electrically Erasure Programmable Read-Only Memory的缩写,名为电可擦写编程只读存储器。不外现在已经改用Flash ROM了,它是在EEPROM上改善的,这我都知道。可是你知道我们平时设置好的BIOS信息存在哪儿吗?   乙:照样在CMOS芯片中呀,和BIOS程序放在一起,这还用想吗?   甲:哦?你能注释一下它的事情原理吗?

  图为主板上的BIOS芯片

  乙:这就像在硬盘中装操作系统一样,此时的BIOS程序好比操作系统,CMOS芯片好比硬盘,BIOS程序的设置都市保留在CMOS芯片中的某一区域,在启动电脑时,BIOS在CPU的处置下会自动调取设置值。再有,BIOS会有一个区域专门存储默认的设置,否则在祛除BIOS后没有默认值可用那就完蛋了!有的主板可以祛除BIOS中的设置信息,但默认信息是祛除不掉的,不外它可能会在更新BIOS时而被改变,你看我说的对纰谬呀?   甲:也许历程是没错的,BIOS的程序和默认值的存放与你说的一样,但我以为用户对BIOS设置后的信息却不是存在ROM中的。   乙:什么?反面BIOS程序存在一起那存在哪儿了?   甲:在早期的主板中(如486)有的接纳了单独存储BIOS信息的芯片,或者将其与BIOS程序存在了一起,不外对于现在的主板,我以为BIOS的设置信息存在主板中的南桥芯片中。   乙:怎么到南桥中去了?   甲:现在的南桥芯片中都市有一个256字节的CMOS RAM芯片,它就是用来存储BIOS的设置信息。你可以去看看VIA的VT82C586B、VT82C686A、VT82C686B和最新的几款南桥以及Intel的82371AB(用于440系列家族)、82801AA、82801BA等ICH(用于8xx系列家族)的手艺说明文档,其中都提到了这一点!   乙:哦,它们是怎么说的?   甲:VIA VT82C686A官方先容中的原文提到:内置DS12885型实时时钟外带扩展的256字节CMOS RAM,以及日/月时钟用于ACPI(高级电源治理接口)。   而Intel ICH先容的原文中也提到:在ICH中包罗有一个与摩托罗拉MC146818A相兼容的实时时钟以及256字节电池备份RAM。这个RTC系统将完成两个主要的义务:纵然在系统断电时,仍保持时钟/日期信息并存储系统数据。RTC时钟以32.768 KHz的晶振频率为基准,用一个单独的锂电池供电,由此可保证纵然系统不通电仍能将备份RAM中的数据保留7年。   怎么样,现在知道其中的原理了吧。   乙:真有这么一回事?但只有256个字节太少了吧,看看BIOS芯片的容量,从这一点就不能信!   甲:你怎么变傻了?这个CMOS RAM只保留BIOS的设置信息而不是整个BIOS程序,以是256个字节就够用了。   乙:虽然你讲得很专业但我照样不信,上面你提到了电池,我怎么记得是为保持BIOS芯片中的内容而准备的?也许Intel写错了。   甲:那你知道Flash ROM或EEPROM与RAM之间的区别吗?前两者之以是叫ROM,说明是非易失性的存储器,即不需要外接电源仍可保留数据。而RAM恰恰相反,它需要有外部的电源去保持存储的信息。以是,电池不是为BIOS的ROM芯片,而是为主板上的RAM供电的。   乙:啊……对,不外我们平时祛除BIOS不都是说在BIOS旁边去找谁人跳线吗?我以为就是祛除BIOS芯片中的内容。

  图为主板上的686B南桥芯片

 

  甲:这固然是错的,谁人跳线是控制南桥芯片中的一个状态值的。以Intel ICH为例,这个跳线一样平常是控制信号RTCRST#,即RTC Reset(RTC重置)。它控制着南桥中响应的寄存器,这个寄存器用来存储RTC的电源状态,当RTC Reset为低电平时, BIOS程序在开机时将祛除南桥里CMOS RAM的信息并写入BIOS设置的默认值。这就是一个祛除BIOS设置信息的典型历程。固然,这只是祛除方式的其中之一,一些玩家爽性拔了锂电池来祛除CMOS信息,这相当于断电。从拔电池这一点可以看出来,若是电池是给BIOS芯片供电的,那么设置的值没了,BIOS芯片中的其他内容,包罗BIOS程序和默认设置是不是也都没了?但事实显然不是这样!   乙:哦?但最基本的一个问题是,把这些信息存在南桥中有什么利益呢?与BIOS程序存在一块又有什么问题?岂非手艺上实现不了吗?   甲:可以一定,设置信息与BIOS主程序不放在一起,不是由于有手艺上的难题,只是尚有缘由。着实你仔细看看BIOS中的设置内容,你会发现基本都是与南北桥芯片中相关寄存器挂钩的,它们的设置关系到了相关寄存器的值,如内存的事情时序、AGP模式、IDE模式、PCI总线的时序等,这些信息存在南桥的SRAM中有利于快速地挪用(想想SRAM与ROM之间的速率差异),这是缘故原由之一。之二也是更主要的一点,就是Flash ROM有擦写上的限制,这包罗了速率、擦写的相对庞洪水平(电压、电流控制)以及ROM的寿命,以是做在南桥中反而是更合理,BIOS芯片也因此可以更为廉价一些。   乙:看来你是对的,又让我长了不少见识。不外若是这么说的话,那BIOS每次开机都要去读南桥中的信息了?   甲:没错,大致云云,照样以接纳Intel ICH的系统为例,BIOS程序会检查南桥中的RTC电源状态寄存器,若是为零就会将CMOS RAM中的信息写入南北桥芯片中的相关寄存器(当用户将某参数为Auto时,则是BIOS程序先按CMOS RAM中的信息来检测硬件,然后再将检测的效果写入寄存器),若是为1就会举行祛除CMOS RAM信息并调入默认设置的操作。可以说,对设置信息的处置是融于POST(Power On Self Test,加电自检)历程的。   乙:咦……呀……这回我是明晰了,谢谢、谢谢。

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