همه چیز در باره بایوس کامپیوترتان
اغلب برای افراد مشکل است که تفاوت بین سخت افزار و نرم افزار را درک نمایند و این به این دلیل است که این دو موضوع در طراحی،ساخت وپیاده سازی سیستمها بسیار به هم وابستهاند . برای درک بهتر تفاوت بین آنها لازم است که ابتدا مفهوم BOIS را درک کنید.
BOISتنها کلمه ای است که میتواند تمام درایورهایی را که در یک سیستم به عنوان واسط سخت افزار سیستم و سیستم عامل کار میکنند ، را شرح دهد.BOISدر حقیقت نرم افزار را به سخت افزار متصل مینماید . قسمتی از بایوس بر روی چیپ ROM مادربرد و قسمتی دیگر بر روی چیپ کارتهای وفق دهنده قرار دارد که FIRE WARE(یعنی میانه افزار یا سفت افزار)نامیده میشود .
یک PC میتواند شامل لایههایی (بعضی نرم افزاری و بعضی سخت افزاری ) باشد که واسط بین یکدیگرند. در اکثر اوقات شما میتوانید یک کامپیوتر (PC) را به چهار لا یه تقسیم کنید که هر کدام از لایهها به زیر مجموعههایی کوچکتر تقسیم کنیم . در شکل 1-5 چهار لایه نمونه از یک PC را مشاهده میکنید . هدف از این نوع طراحی این است که سیستم عاملها و نرم افزارهای مختلف بر روی سخت افزارهای مختلف اجرا شوند (حالت مستقل از سخت افزار ) . شکل 1-5 نشان میدهد که چگونه دو ماشین متفاوت با سخت افزارهای مختلف که از یک نسخه بایوس استفاده میکنند ، میتوانند انواع نرم افزارها و سیستم عاملهای مختلف را اجرا کنند . بدین طریق دو ماشین با دو پردازنده مختلف، رسانههای ذخیره سازی متفاوت و دو نوع واحد گرافیکی و غیره ... ، یک نرم افزار را اجرا کنند .
در معماری این لایهها برنامههای کاربردی با سیستم عامل از طریق API(Application Program Interface) ارتباط برقرار میکنند .API بر اساس سیستم عاملی که مورد استفاده قرار میگیرد و مجموعه توابع و دستورالعملهایی که برای یک بسته نرم افزاری ارائه میدهد ، متغیر میباشد . به طور مثال یک بسته نرم افزاری میتواند از سیستم عامل برای ذخیره و بازیابی اطلاعات استفاده کند و خود نرم افزار مجبور نیست که این کارها را انجام دهد.
نرم افزارها طوری طراحی شدهاند که ما میتوانیم آنرا بر روی سیستمهای دیگر نصب و اجرا نمائیم و این به دلیل مجزا شدن سخت افزار از نرم افزار است و نرم افزار از سیستم عامل برای دستیابی به سخت اقزار سیستم استفاده میکند . سپس سیستم عامل از طریق واسطها به لایههای بایوس دستیابی پیدا میکند .بایوس شامل نرم افزارهای گرداننده ای است که بین سخت افزار و سیستم عامل ارتباط برقرار میکند . به خودی خود سیستم عامل هیچگاه نمی تواند مستقیما به سخت افزار دستیابی پیدا کند ، در عوض مجبور است از طریق برنامههای گرداننده ای که به این کار تخصیص یافتهاند عمل کند .
یکی از وظایف تولید کنندگان قطعات سخت افزاری آن است که گرداننده ای برای قطعات تولیدی خود ارائه دهند ، و چون گردانندهها باید بین سخت افزار و نرم افزار عمل نمایند ، باید گردانندههای هر سیستم عامل مجزا تولید شوند . بنابراین کارخانه سازنده قطعات باید گردانندههای مختلفی ارائه دهد تا قطعه مورد نظر بتواند بر روی سیستم عاملهای مزسوم کار کند .
چون لایههای بایوس همانند یک سیستم عامل به نظر میرسند ، مهم نیست که با چه سخت افزاری کار میکند ، و ما میتوانیم سیستم عاملها را بر روی هر کامپیوتری و با هر نوع مشخصات سخت افزاری نصب و استفاده نمائیم .
برای مثال شما میتوانید Windows 98 را بر روی دو سیستم متفاوت با پردازنده ،هارد دیسک،و کارت گرافیکی و ... که متفاوت از یکدیگرند نصب و اجرا کنید، اما بر روی هر دو سیستم همان کارائی خود را داراست، و زیرا که گردانندهها همان عملکرد پایه را انجام میدهند و مهم نیست که بر روی چه سخت افزاری کار میکنند .
معماری سخت افزار و نرم افزار بایوس
البته بایوس ، نرم افزاری است که شامل گردانندههای مختلفی است که که رابط بین سخت افزار و سیستم عامل هستند یعنی بایوس نرم افزاری است که همه آن از روی دیسک بارگذاری نمی شود بلکه قسمتی از آن ، قبلا بر روی چیپهای موجود در سیستم یا برروی کارتهای وفق دهنده نصب شده اند.
بایوس در سیستم به سه صورت وجود دارد :
1-ROM BIOS نصب شده بر روی مادر برد.
2- بایوس نصب شده بر روی کارتهای وفق دهنده (همانند کارت ویدئویی)
3- بارگذاری شده از دیسک(گردانندهها)
چون بایوس مادربرد مقدمات لازم را برای گردادنندهها و نرم افزارها ی مورد نیاز فراهم میکند ،د اکثرا به صورت سخت افزاری که شامل یک چیپ ROM میباشد موجود است.
سالهای پیش هنگامی که سیستم عامل DOS بر روی سیستم اجرا میشد خود به تنهائی کافی بود و گرداننده ای (Driver) مورد نیاز نداشت . بایوس مادربرد به طور عادی شامل گردانندههایی است که برای یک سیستم پایه همانند صفحه کلید، فلاپی درایو،هارد دیسک ، پورتهای سزیال و موازی و غیره ... است.
به جای اینکه برای دستکاههای جدید لازم باشد که بایوس مادربرد را ارتقاء دهید، یک نسخه از گرداننده آن را بر روی سیستم عامل خود نصب مینمائید تا سیستم عامل پیکربندی لازم را در هنگام بوت شدن سیستم را برای استفاده ار آن دستگاه انجام دهد ، برای مثال میتوانیم CD ROM،Scanner،Printer،گردانندههای PC CARD را نام برد.چون این دستکاهها لازم نیستند که در هنگام راه اندازی سیستم فعال باشند ، سیستم ابتدا ازهارد دیسک راه اندازی میشود وسپس گردانندههای آنرا بار گذاری مینماید.
البته بعضی از دستگاهها لازم است که در طول راه اندازی سیستم عامل فعال باشند ، اما این امر چگونه امکان پذیر است مثلا قبل از آنکه گرداننده کارت ویدئویی از ROM BIOS و یا از رویهارد دیسک فراخوانی شود شما چگونه میتوانید اطلاعات را بر روی مانیتور ببینید ..
یک جواب این است که در ROM تمام گردانندههای کارت گرافیکی وحود داشته باشد اما این کار غیر ممکن نیست زیرا کارتهای بسیار متنوعی وجو دارد که هر کدام گرداننهده مربوط به خود را داراست که این خود باعث میشود صدها نوع ROM مادربرد به وجود آید که هر کدام مربوط به یک کارت گرافیکی میباشد.
اما هنگامی که IBM،PCهای اولیه خود را اختراع نمود راه حل بهتری ارائه داد . او ROM مادربرد را طوری طراحی کرد که شکاف (Slot)کارت گرافیکی را برای پیدا کردن ROM نصب شده روی کارت گرافیکی را جستجو کند .
و اگر ROM روی کارت را میتوانست پیدا میکرد ، مرحله اولیه راه اندازی را قبل از اینکه سیستم عامل از روی دیسک فراخوانی (Load) شود ،اجرا مینمود. بدین وسیله از تعویض ROM قرار داده شده بر روی مادربرد برای استفاده و فعال کردن دستگاه مورد نظر،ممانعت میکند.
کارتهای مختلفی که تقریبا بر روی همه آنها ROM وجود دارد ، شامل موارد زیر هستند :
کارتهای ویدئویی که همیشه دارای BIOS میباشند.
وفق دهندههای SCSI که امکان استفاده از دستگاههای با اتصالات SCSI را فراهم میآورد .
کارتهای شبکه که امکان راه اندازی سیستم با استفاده از فایل سرور که معمولا Boot Rom یا IPL(Initial Program Load) ROM نامیده میشوند، را فراهم میآورد ..
استفاده از دستگاههای IDE
بردهای Y2K که برای کامل کردن CMOS RAM هستند .
BIOS و CMOS RAM
اکثر افراد BIOS رابا CMOS RAM اشتباه میگیرند ، این از آنجا سرچشمه میگیرد که برنامه Setup برای پیکربندی BIOS و ذخیره آن در CMOS RAM میشود استفاده میشود.
در حقیقت BIOS و CMOS RAM دو چیز متفاوت از هم میباشند. بایوس مادربرد در یک چیپ ROM به طور ثابت ذخیره شده است.
همچنین بر روی مادربرد یک چیپ است که RTC/NVRAM نامیده میشود ، که زمان سیستم را نگهداری میکند و یک حافظه فرار و ثابت است که اولین بار در چیپ MC146818 ساخت شرکت موتورلا استفاده شده است، و ظرفیت آن 64 بایت است که 10 بایت آن مربوط به توابع ساعت است ..
اگرچه این چیپ غیر فرار نامیده میشود اما با قطع برق ، ساعت و تاریخ تنظیم شده در آن و دادههای درون RAM پاک میشود .
در حقیقت غیر فرار نامیده میشود چون با استفاده از تکنولوژی CMOS(Complementarry Metal-Oxide Semicondector) ساخته شده است ، در نتیجه با یک جریان بسیار کم که بوسیله باطری سیستم تامین میگردد ، پایدار باقی میماند که اکثر مردم به این چیپ ،CMOS RAM میگویند .
هنگامی که وارد BIOS Setup میشوید و پارامترهای خود راتنظیم و ذخیره مینمایید ، این تنظیمات در ناحیه ای از چیپ RTC/NVRAM ذخیره میشوند(که همچنین CMOS RAM نیز نامیده میشود).
و در هر موقع که سیستم خود را راه اندازی میکنید پارامترها از CMOS RAM خوانده میشوند و تعیین میکنند که سیستم چگونه پیگربندی شده است.
BIOS مادربرد :
همه مادربردها شامل یک چیپ مخصوص هستند که بر روی آن نرم افزاری قرار دارد که BIOS یا ROM BIOS نامیده میشود . این چیپ ROM شامل برنامههای راه اندازی و گردانندههایی است که که در هنگام راه اندازی سیستم مورد نیاز است و یک واسطه به سخت افزار پایه سیستم است .
اغلب به CMOS RAM (حافظه پاک نشدنی NVRAM(Non-Volatile نیز میگویند ، چون با 1 میلینیوم آمپر فعال میشود و تا هنگامی که باطری لیتیوم فعال باشد ، دادهها باقی میمانند.BIOS مجموعه ای از برنامههایی است که در یک یا چند چیپ ذخیره شده است ، که در طول راه اندازی سیستم این مجموعه از برنامهها قبل از هر برنامه ای حتی سیستم عامل بارگذاری میشوند .
BIOS در اکثر سیستمهای PCها شامل چهار تابع است:POST(Power Self On Test): این برنامه پردازنده، حافظه ،چیپستها ،وفق دهنده ویدوئویی ، دیسک کنترلر ،گردانندههای دیسکی ،صفحه کلید ،و مدارات دیگر را تست میکند.
BIOS Setup: برنامه ای است که در طول اجرای برنامه POST بافشار دادن کلید خاصی فعال میشود و به شما اجازه میدهد مادربرد را پیکربندی کنید و تنظیم پارامترهایی همانند ساعت و تاریخ و پسورد و ... را انجام دهید. در سیستمهای 286 و 386 برنامه Setup در ROM آنها وجود ندارد و لازم است که شما سیستم را توسط دیسک مخصوص Setup راه اندازی نمائید.
بارگذارکننده یا لودر BootStrap :روالی است که سیستم ار برای پیدا کردن سکتور Boot جستجو میکند .BIOS: که مجموعه ای از گردانندههایی است که واسط بین سخت افزار و سیستم عامل است.
سخت افزار ROM:
ROM نوعی از حافظه است که که دادهها را به طور دائم یا غیر دائم نگهداری میکند .به آن فقط خواندنی میگویند زیرا یک بار بر روی آن مینویسند و بارها آنرا میخوانند و اگر دوباره قابل نوشتن باشد بسیار دشوار است ..ROM به حافظه غیر فرار نیز معروف است ، زیرا هر داده ای که در آن ذخیره شود با قطع برق سیستم پاک نمی شود . توجه داشته باشید که RAM و ROM تناقضی با یکدیگر ندارند .
در حقیقت تکنولوژی ROM زیر مجموعه ای از سیستم RAM میباشد به طور خلاصه قسمتی از فضای حافظه RAM به یک یا چند چیپ اشاره میکنند.
به طور مثال هنگامی که کامپیوتر را روشن میکنیم پردازنده به طور خودکار به آدرس FFFF0h پرش میکند.که در این آدرس دستوراتی است که به پردازنده میگویند چه کاری انجام دهد .
این محل 16 بایتی درست در انتهای اولین مگابایت RAM و همچنین در پایان حافظه ROM قرار گرفته است.معمولا سیستم ROM از آدرس F0000h شروع میشود که 64 کیلو بایت قبل از انتهای اولین مگابایت میباشد ، و معمولا چون اندازه ROM 64 کیلو بایت است 64 کیلو بایت آخر اولین مگابایت را اشغال میکند و در آدرس FFF0h دستورات راه اندازی سیستم قرار دارد .
افراد بسیاری تعجب میکنند که یک PC با اجرای دستورات 16 بایت از حافظه ROM میتواند راه اندازی شود ، اما این طراحی کاملا حساب شده است.
این طراحی بدین گونه است که در 16 بایت آخر ROM یک دستور JMP به اول ROM است و کنترل برنامه را به ابتدای ROM میبرد ، پس به این طریق میتوانیم اندازه ROM را به هر قدر که بخواهیم افزایش دهیم . ROM BIOS اصلی که برروی مادربرد است شامل یک چیپ ROM است.چون قسمت اصلی BIOS در ROM است ، ما اغلب آنرا ROM BIOS مینامیم .
کارتهای وفق دهنده ای که در طول راه اندازی سیستم مورد نیاز هستند دارای یک ROM بر روی بردشان میباشند . که از این کارتها میتوان کارت ویدئو ،اکثر Small Small Cmputer System Interface) SCSI(ها ، کارت کنترلر IDE توسعه یافته، برخی از کارتهای شبکه (برای راه اندازی توسط Server) .
ROMهایی که بر روی کارتهای وفق دهنده هستند توسط برنامه POST در طول راه اندازی سیستم اسکن و خوانده میشوند. ROM مادربرد قسمت خاصی ازRAM (از آدرس C00000h-DFFFFh) را رزرو میکند و سپس دوبایت از آدرس 55AAh را میخواند که در آن آدرس شروع ROM قرار دارد .
سومین بایت اندازه ROM را در واحد 512 بایت(که Paragraphنامیده میشود) نشان میدهد و چهارمین بایت شروع برنامه راه انداز میباشد. یکبایت نیز به منظور تست کردن توسط ROM مادربرد استفاده میشود.
ROM Shadowing:
چیپهای RAM طبیعتا در مقابل چیپهای DRAMها کند میباشند ، زیرا زمان دستیابی به ROM 150 نانوثانیه است، اما زمان دستیابی DRAMها 50 نانوثانیه میباشد .
به همین دلیل در بسیاری از سیستمها ROMها به صورت پنهان (Shadowing) هستند، بدین معنی که ROMها در ابتدای راه اندازی یسیتم در چیپهای DRAM کپی میشوند که این باعث دسترسی و اجرای سریعتر عملیات میشود .
زیربرنامهها و روالهایی که به روالهای پنهانی (Shoadowing Procedure) محتویات ROM را در RAM کپی میکنند و آدرس آن را به عنوان ROM معرفی میکنند و ROM واقعی ار غیر فعال میکنند ،که این باعث میشود که به نظر برسد که سیستم با سرعت 60 نانوثانیه کار میکند.
استفاده از این روش هنگامی مفید است که از یک سیستم عامل 16 بیتی مانند ِDOS و یا WIN3.1 لستفاده میکنیم ..و اگر از سیستم عامل 32 بیتی مانند WIN 98,WIN95,WIN NT استفاده میکنید ، این روش تقریبا بی حاصل است زیرا این سیستم عاملها هنگامی که بر روی سیستم اجرا میشوند از کد 16 بیتی ROM استفاده نمی کنند.
اما در عوض از گردانندههای 32 بیتی که در طول راه اندازی سیستم عامل در حافظه RAM بارگذاری میکنند ، استفاده مینمایند.
چهار نوع چیپ ROM وجود دارد :
* ROM
* PROM
*EPROM
EEPROM * که نیز Flash ROM نیز مینامند.
PROM:
این چیپها که از نوع ROM میباشند در ابتدای ساخت خالی میباشند و باید با دادههایی که میخواهید برنامه ریزی کنید. این نوع حافظهها در اواخر سال 1970 به وسیله شرکت Tenas Instruments ساخته شد ودر اندازههای مختلف 1 کیلو بایت تا 2 مگابایت و بیشتر هستند که شماره شناسایی آنها 27nnnn میباشد که عدد 27 شماره شناسایی چیپهای PROM میباشد و nnnn اندازه این چیپ بر حسب بایت میباشد.
اگر چه میگوییم این حافظهها در ابتدای ساخت خالی هستند اما به طور تکنیکی دارای مقدار 1 میباشند . بنابراین یک PROM خالی میتواند برنامه ریزی شده باشد و ما میتوانیم بر روی آن بنویسیم . برای نوشتن به دستگاه مخصوص که ROM Programer یا سوزاننده (Burner) نام دارد ، نیاز داریم .
برخی اوقات شنیده اید که به چیپهای ROM نیز Burning (یعنی سوزان) میگویند ، زیرا هر بیت باینری یک فیوز است که سالم بودن آن نشانگر یک و در غیراین صورت صفر میباشد ..
بهتر است که بدانید اکثر چیپها با 5 ولت جریان فعال میشوند و هنگامی که ما برنامه ای را بر روی چیپهای PROM مینویسیم یا اصطلاحا Program مینمائیم جریانی بیشتر از 5 ولت که معمولا 12 ولت است اعمال میکنیم که این باعث سوختن فیوزهای آدرسهایی میشود که ما میخواهیم . باید توجه داشته باشید که ما میتوانیم یک را صفر تبدیل کنیم ولی برعکس آن ممکن نیست .
به این چیپها OTP (One Time Programmable) نیز میگویند در شکل 2-1 تصویر یک Programmer چند سوکته را مشاهده میکنید که به آن (Gang Programmer) یا برنامه ریز گروهی نیز میگویند. و میتواند چندین چیپ را در هر بار برنامه ریزی کند.
EPROM:
نیز یک نوع عمومی از PROM میباشد که قابلیت پاک شدن و دوباره برنامه ریزی را داراست . بر روی این چیپها یک بلور کوارتز قرار دارد که مستقیما بر روی die قرار دارد. این چیپها با شماره 27xxxx شناسایی میشوند و به وسیله برنامه یا به طور فیزیکی میتوان آنها را پاک کرد.(شکل 5-3)
هدف از قرار دادن بلور کوارتز این است که اشعه فرا بنفش به die برسد ، زیرا چیپ EPROM با تابش اشعه فرا بنفش پاک میشود. اشعه فرا بنفش باعث ایجاد یک واکنش شیمیایی میشود که که فیوزها را پشت سر هم ذوب میکند ، بنابراین تمام صفرها به یک تبدیل میشوند و چیپ به حالت اولیه خود باز میگردد. برای این کار باید ، اشعه فرا بنفش را در طول موج 2537 انگستروم و با شدت یکنواخت 12000 uv/cm2 و در مدت 5 تا 15 دقیقه باشد.
یک دستگاه پاک کننده EPROM ، یک تولید کننده امواج فرا بنفش است که دارای یک فضای بسته است که دارای یک کشو میباشد و در بالای کشو تولید کننده امواج فرا بنفش میباشد و چیپها درون کشو قرار میگیرند.
EPROM/Flash ROM :
یک نوع دیگر از چیپهای ROM ، چیپهای EPROM که Flash ROM نیز نامیده میشوند و از خصوصیات مهم آنها این است که قابل پاک شدن و برنامه ریزی توسط مدارهایی هستند که بر روی آنها نصب میشوند و وسایل و ابزار خاصی نیاز ندارند.
این چیپها به وسیله شمارههای 29xxxx و 28xxxx شناخته میشوند . هم اکنون در مادربردهای کامپیوتر از چیپهای EEPROM استفاده میشود. این بدان معنی است که BIOS مادربرد خود را میتوانید به وسیله دریافت نسخه به روز درآمده از شرکت سازنده ، به روز رسانی نمائید.
تولید کنندههای ROM BIOS:
تعداد بسیاری از تولید کنندههای امروزه اکثر مادربردها را پشتیبانی میکنند و چندین کمپانی در زمینه تولید محصولات ROM BIOS ، به طور تخصصی فعالیت دارند.
سه کمپانی بزرگ که در زمینه نرم افزار ROM BIOS فعالیت دارند عبارتند از :Phonix SoftWare , American Magatrends ..Inc (AMI) , Award SoftWare
به روز رسانی BIOS :سیستم عاملها تقریبا بر روی هر سیستم کامپیوتری با سخت افزارهای مختلف سازگاری دارند و این به دلیل وجودBIOS است، چون این BIOS است که با سخت افزار سیستم ارتباط برقرار میکند.
اغلب در سیستمهای قدیمی برای بهره گیری از برخی دستگاههای جدید همانند گردانندههای IDE دیسک سختو یا گردانندههای فلاپیهای LS-120 و یا در سیستمهایی که استفاده از دیسک بیش از 8GB را پشتیبانی نمی کنند ،باید BIOS را به روز رسانی نمود.
لیست زیر مجموعه ای از دلایلی است که باید BIOS را به روز رسانی نمود:
*استفاده از فلاپی درایوهای LS-120 که به سوپر درایو نیز معروفند.
* استفاده ازهارد دیسکهای بیش از 8GB
* استفاده از داریورهارددیسک Ultra DMA IDE
* استفاده از بوت کردن سیتم با درایو CD-ROM
* تصحیح خطای سال 2000 و سال کبیسه
* تصحیح خطاهای سازگاری با سخت افزار یا نرم افزار
* استفاده از پردازندههای جدید
اگر شما یک سخت افزار جدید نصب کرده اید و حتی دستورات نصب را به درستی انجام داده اید ، اما نمی توانید با آن کار کنید ، این خطا ممکن است از BIOS باشد و لازم است آن را به روزرسانی کنید. این موضوع به ویژه در سیستم عاملهای جدبد صدق میکند . بسیاری از سیستمهای قدیمی نیاز به روزرسانی BIOS دارند تا به طور کامل از ویژگیهای Plug-And-Play در ویندوزهای 95 و98 و 2000 استفاده کنند.
این مسائل از یک مادربرد به مادربرد دیگر متغیر است ، اما ارزش آن را دارد که BIOS سیستم را به روزرسانی کنید برای بروزرسانی BIOS یک مادربرد باید چند نکته را بدانید:
سازنده و مدل مادربرد
نسخه فعلی BIOS مادربرد
نوع CPU(مثلاPentium II , Pentium mmx )
نسخه برداری از تنظیمات فعلی CMOS:
بروزرسانی نسخه BIOS ممولا تنظیمات فعلی SETUP را به هم میریزد ، بنابراین بهتر است آن نسخه برداری کنید ، برخی برنامهها مانند نورتون یوتیلیتی میتوانند تنظیمات CMOS را ذخیره کنند ، اما این نرم افزارها اکثرا در بازگرداندن تنظیمات SETUP ناموفق هستند. بهترین راه این است مه خودتان از تنطیمات SETUP نسخه برداری کنید و همچنین میتوانید با اتصال چاپگر از تنظیمات SETUP یک کپی تهیه کنید (با فشار دادن کلیدهای Shift+PRN SCR)
چیپهای کنترلر صفحه کلید:
علاوه بر ROM اصلی سیستم ، در کامپیوترهای 286 و پائینتر همچنین یک کنترلر صفحه کلید یا ROM صفحه کلید وجود دارد ، که میکروپروسسور صفحه کلید در ROM صفحه کلید جاسازی شده است . این ROM را اغلب میتوانید در Super I/O یا در چیپ South Bridge در مادر بردهای جدید پیداکنید. کنترلر صفحه کلید در اصل یک میکروکنترلر 8042 است که با آن یک میکروپروسسور ، ROM ، RAM و پورتهای I/O نیز ملحق کردهاند .در مادر بردهای جدید چیپ 8042 در داخل چیپ Super I/O یا South Bridge تعبیه شده است بنابراین شما چیپ 8042 را نخواهید دید.
در بسیاری از سیستمهای قدیمی ، یکی از پورتهایی که استفاده نشده است برای انتخاب سرعت ساعت CPU استفاده میشود و این در سیستمهای قدیمی هنگامی که سیستم عامل را به 95/98/2000 ارتقاء میدهید با کنترلر صفحه کلید مشکلاتی پیدا میکند که بعدها این مشکل نیز بر طرف شد.
به کار بردن Flash BIOS :
تقریبا تمام کامپیورترهای از سال 1996 به بعد دارای یک Flash ROM برای ذخیره کردن BIOS هستند .. Flash ROM نوعی از EEPROM است که میتوانید بر روی آن عملیات پاک کردن و برنامه نویسی را انجام دهید . Flash ROM به کاربران این امکان را میدهد که نسخه به روزرسانی شده BIOS خود را بدون برداشتن و جایگزینی چیپ جدید ، بر روی مادربرد خود نصب کنند. اما در بعضی سیستمها ممکن است در حالت حفاظت شده قرار گرفته شده باشد و شما باید قبل از بروز رسانی حفاظت آن را غیر فعال کنید ، که معمولا برای این کار یک جامپر یا یک سوئیچ بر روی مادربرد شده است . مقصود ازحفاظت بایوس این است که بضی ویروسها ممکن است کد خودشان را بر روی BIOS کپی کنند. حتی بدون استفاده از قفل فیزیکی ، Flash ROMهای مدرن دارای یک الگوریتم حفاظتی برای جلوگیری از تغییرات بدون مجوز هستند.
باید توجه داشته باید هنگامی که در حال بروزرسانی BIOS هستید ، کامپیوتر را خامش نکنید و وقفه ای در کار سیستم رخ ندهد و گرنه BIOS سیستم خود را از دست خواهید داد و این بدین معنی است که شما قادر به راه اندازی مجد دسیستم نخواهید بود و یا حداقل به راحتی قادر به بازیابی BIOS سیستم نخواهید بود . در مادربردهای جدید یک برنامه مخصوص بازیابی BIOS وجود دارد که مربوط به قسمتی از Flash ROM است که نیز قابل پاک شدن میباشد .
سیستم BIOS و پارتیشن IML :
شرکتهای IBM و Compaq از یک روش شبیه به Flash ROM استفاده میکنند که "بارگذاری میکرو کد آغازین IML" نام دارد که در برخی سیستمهای Pentium و 486 به کار برده شده است.IML تکنیکی است که کد BIOS بر روی یک پارتیشن سیستمی و مخفی بر رویهارد دیسک نصب میشود و هر گاه که سیستم روشن میشود ، بارگذاری میشود البته در این سیستمها هنوز BIOS اصلی وجود دارد ، اما تمام عملیات از BIOS ذخیره شده درهارد دیسک انجام میشود.
این تکنیک اجازه میدهد تا یک BIOS توزیع شده بر رویهارد دیسک داشته باشیم . همراه با کد BIOS یک کپی کامل از SETUP و مشخصات و مراجع دیسک در این پارتیشن ذخیره میشود.
یکی از معایب این سیستم این است که بر رویهارد دیسک نصب شده و سیستم بدون تنظیمات ذخیره شده بر رویهارد دیسک کاملا راه اندازی نمی شود و شما نمی توانید سیستم را به وسیله فلاپی دیسک راه اندازی کنید.
آدرسهای CMOS RAM مادربرد :
در سیستمهای AT یک چیپ 146818 موتورلا به عنوان یک
RTC (Real-Time Clock) و
( (Complementary Metal-Oxid Semicondector
CMOS RAM استفاده شده است .
این یک چیپ مخصوص ساده است که دارای یک ساعت دیجیتالی ساده است که 10 بایت از آدرس حافظه برای ساعت و 54 بایت اضافی برای ذخیره هر چیزی که بخواهید . IBM AT 5 بایت اضافی برای ذخیره پیکربندی سیستم استفاده میکنند . اما در سیستمهای جدید از این چیپ موتورلا استفاده نشده است ، در عوض عملیات این چیپ به چیپ Super I/O یا South Bridge ضمیمه شده است یا از یک باتری مخصوص و یک NVRAM استفاده میکنند .
توجه داشته باشید که در سیستمهای جدید بیشتر از 64 بایت CMOS RAM وجود دارد . در حقیقت بسیاری از سیستمها ممکن است 2 یا 4 کیلو بایت داشته باشند ، که این حافظه اضافی برای ذخیره سازی جزئیات اطلاعات Plug-and-Play کارتهای وفق دهنده و دیگر انتخابات سیستم میباشد.
نرم افزارهای پشتیبانی و یوتیلیتیها در محدوده اطلاعات عمومی CMOS RAM هستند و از این طریق میتوانند در ذخیره سازی و بازگرداندن پیکربندی سیستم موثر واقع شوند ، اما متاسفانه این برنامهها برای BIOSهای خاص نوشته شدهاند و فقط بر روی همان BIOS کار میکنند.
مساله سال 2000 در BIOS :
اکثر افراد با مشکل سال 2000 درگیر بودند ، به طور خلاصه منشا این مشکل آن است که ساعت سیستم طوری طزاحی شده است که رقمهای سال را به طور اتوماتیک به روز رسانی کند و رقمهای قرن به طور دستی باید تغییر کنند..به این معنی که اگر سیستم در طول سال 1999 تا سال 2000 خاموش باشد تاریخ به سال 1900 باز میگردد اما این مشکل در سیستمهای جدید رفع شده است .
هنگامی که سیستم عامل بارگذاری میشود ، تاریخ و ساعت را از BIOS سیستم دریافت میکند . به طور کلی یک نرم افزار میتواند ساعت را از سیستم عامل یا BIOS و با از RTC دریافت کند.
Plug-and-Play BIOS :
عموما نصب و پیکر بندی دستگاهها بر روی یک PC کار مشکلی است ، در طول نصب کاربر با مساله جدیدی روبه رو است،این که باید پورت I/O و کانال DMA را انتخاب کند . در گذشته کاربران مجبور بودند که جامپرها و سوئیجهای برروی کارت را برای کنترل تنظیمات تغییر دهند ، که لازمه این کار شناخت منابع استفاده شده بر روی سیستم است ، و سپس تنظیم کردن منابعی که با دستگاههای موجود بر روی سیستم تضاد و ناسازگاری نداشته باشند.
تکنولوژی PnP برای جلوگیری از این مشگلات و فراهم ساختن توانائیهایی برای کاربران در توسعه PCهای آنان میباشد ..با استفاده از این تکنولوژی کاربران کارت مورد نظر را در سیستم جا میزنند و سیستم به طور اتوماتیک بهترین پیکر بندی را انجام میدهد .
PnP از سه جزء مهم تشکیل شده است :Plug-and-Play BIOS
سیستم توسعه یافته پیکر بندی دادهها (ESCD)
سیستم عامل Plug-and-Play
بایوس PnP شروع به پیکر بندی کارت PnP در طول پردازش راه اندازی سیستم میکند . اگر کارت قبلا نصب شده باشد بایوس اطلاعات را از ESCD میخواند و کارت را مقدار دهی اولیه میکند و سیستم را راه اندازی مینماید ..در طول نصب یک کارت PnP جدید ، بایوس برای تععین اینکه کدام منابع استفاده نشدهاند و برای اضافه کردن کارت لازم هستند به ESCD مراجعه مینماید ..اگر بایوس بتواند منابع لازم را پیدا کند ، کارت را پیکر بندی میکند و در غیر این صورت روالهای Plug-and-Play در سیستم عامل کار پیکربندی را کامل میکنند . در طول روال پیکر بندی رجیسترهای Flash BIOS بر روی کارت و همچنین ESCD توسط دادههای جدید پیکر بندی به روز رسانی میشوند