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走近BIOS的家,认识BIOS ROM芯片
作者:佚名    来源:不详    点击数:   更新时间:2007年08月19日

BIOS(Basic Input Output System,基本输入/输出系统)是被固化到计算机主板上的ROM芯片中的一组程序,为计算机提供最低级的、最直接的硬件控制。和其它程序不同的是,BIOS是储存在BIOS芯片中的,而不是储存在磁盘中,由于它属于主板的一部分,因此大家有时就称呼它一个既不同于软件也不同于硬件的名字“Firmware”(固件)。BIOS ROM芯片在主板上很引人注目(图1),一般而言,BIOS ROM 芯片是主板上唯一贴有标签的芯片,上面印有“BIOS”字样,虽然有些主板上的BIOS 芯片没有明确印出“BIOS”,但凭借外贴的标签也能很容易地将它认出。在486电脑之前,很少有人知道并在意BIOS的存在,进入Pentium时代后,由于BIOS芯片采用了Flash ROM,电脑爱好者才在升级BIOS的过程中对BIOS有了一个比较直观的认识。CIH病毒的出现,则给我们每个人都上了一堂“代价”极大的硬件课,其毁灭性的破坏能力无疑使几乎所有的计算机使用者都对BIOS的功能和其重要性有了一个无法磨灭的认识,也从此把一直深藏在后台默默无闻的BIOS推到了前台。由于主板生产厂家不同,采用的BIOS ROM也不同,下面我们看一下它的分类。

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一、以芯片类型区分 

    在微机的发展初期,BIOS都存放在ROM(Read Only Memory,只读存储器)中。ROM内部的资料是在ROM的制造工序中,在工厂里用特殊的方法被烧录进去的,其中的内容只能读不能改,一旦烧录进去,用户只能验证写入的资料是否正确,不能再作任何修改。如果发现资料有任何错误,则只有舍弃不用,重新订做一份。ROM是在生产线上生产的,由于成本高,一般只用在大批量应用的场合,图2是8088主板上的BIOS ROM芯片。

 

    由于ROM制造和升级的不便,后来人们发明了PROM(Programmable ROM,可编程ROM)。最初从工厂中制作完成的PROM内部并没有资料,用户可以用专用的编程器将自己的资料写入,但是这种机会只有一次,一旦写入后也无法修改,若是出了错误,已写入的芯片只能报废。PROM的特性和ROM相同,但是其成本比ROM高,而且写入资料的速度比ROM的量产速度要慢,一般只适用于少量需求的场合或是ROM量产前的验证。

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 EPROM(Erasable Programmable ROM,可擦除可编程ROM)芯片可重复擦除和写入,解决了PROM芯片只能写入一次的弊端。EPROM有两种,一种是不带窗口的,其特性和PROM类似,在专用编程器上只能写入一次,如果写错了,芯片只能报废,这种芯片在各种显卡、声卡和以前的解压卡上都能见到,如图3是S3375显卡上的这种EPROM芯片,由于使用不便,我们平常意义上的EPROM一般是指带窗口的EPROM,这种EPROM芯片有一个很明显的特征,在其正面的陶瓷封装上,开有一个玻璃窗口,透过该窗口,可以看到其内部的集成电路,紫外线透过该孔照射内部芯片就可以擦除其内的数据,完成芯片擦除的操作要用到EPROM擦除器(图4)。EPROM内资料的写入要用专用的编程器,并且往芯片中写内容时必须要加一定的编程电压(VPP=12—24V,随不同的芯片型号而定)。EPROM的型号是以27开头的,如图5所示的27C020(8*256K)是一片2M Bits容量的EPROM芯片。EPROM芯片在写入资料后,还要以不透光的贴纸或胶布把窗口封住,以免受到周围的紫外线照射而使资料受损。

 

    EPROM虽然已具备了可重复写入的能力,可是还要借助于EPROM擦除器和专用编程器擦除与写入程序,在使用时既费时又不便。鉴于EPROM操作的不便,后来出的主板上的BIOS ROM芯片大部分都采用EPROM(Electrically Erasable Programmable ROM,电可擦除可编程ROM)。EPROM(图6)的擦除不需要借助于其它设备,它是以电子信号来修改其内容的,而且是以Byte为最小修改单位,不必将资料全部洗掉才能写入,彻底摆脱了EPROM Eraser和编程器的束缚。EPROM在写入数据时,仍要利用一定的编程电压,此时,只需用厂商提供的专用刷新程序就可以轻而易举地改写内容,所以,它属于双电压芯片。借助于EPROM芯片的双电压特性,可以使BIOS具有良好的防毒功能,在升级时,把跳线开关打至“ON”的位置,即给芯片加上相应的编程电压,就可以方便地升级;平时使用时,则把跳线开关打至“OFF”的位置,防止CIH类的病毒对BIOS芯片的非法修改。所以,至今仍有不少主板采用EPROM作为BIOS芯片并作为自己主板的一大特色。

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