计算机启动过程及相关知识BIOS CMOS等
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了计算机启动过程及相关知识BIOS CMOS等相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
一、Bios存放在哪里？
bios固化在主板的biosROM中，掉电不会丢失
二、BIOS存放在ROM中，那么为什么可以升级BIOS？
eeprom可以编程.
| 586以后的ROM BIOS多采用EEPROM(电可擦写只读ROM)，通过跳线开关和系统配带的驱动程序盘，可以对EEPROM进行重写，方便地实现BIOS升级。计算机用户在使用计算机的过程中，都会接触到BIOS，它在计算机系统中起着非常重要的作用。一块主板性能优越与否，很大程度上取决于主板上的BIOS管理功能是否先进。 |
在微机的发展初期，BIOS都存放在ROM（ReadOnly 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。
由于ROM制造和升级的不便，后来人们发明了PROM（ProgrammableROM，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。
EPROM（ErasableProgrammable 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。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27C020(8*256K)是一片2MBits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。
鉴于EPROM操作的不便，后来出的主板上的BIOSROM芯片大部分都采用EPROM（ElectricallyErasable Programmable ROM，电可擦除可编程ROM）。EPROM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EPROMEraser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。
三、与CMOS的区别和联系
3.1、BIOS是什么？
所谓BIOS，实际上就是微机的基本输入输出系统（BasicInput－OutputSystem），其内容集成在微机主板上的一个ROM芯片上，主要保存着有关微机系统最重要的基本输入输出程序，系统信息设置、开机上电自检程序和系统启动自举程序等。
3.2、BIOS的功能
BIOS ROM芯片不但可以在主板上看到，而且BIOS管理功能如何在很大程度上决定了主板性能是否优越。BIOS管理功能主要包括：
1.BIOS中断服务程序
BIOS中断服务程序实质上是微机系统中软件与硬件之间的一个可编程接口，主要用来在程序软件与微机硬件之间实现衔接。例如，DOS和Windows操作系统中对软盘、硬盘、光驱、键盘、显示器等外围设备的管理，都是直接建立在BIOS系统中断服务程序的基础上，而且操作人员也可以通过访问INT5、INT13等中断点而直接调用BIOS中断服务程序。
2.BIOS系统设置程序
微机部件配置记录是放在一块可读写的 CMOS RAM芯片中的，主要保存着系统基本情况、CPU特性、软硬盘驱动器、显示器、键盘等部件的信息。在BIOS ROM芯片中装有"系统设置程序"，主要用来设置CMOSRAM中的各项参数。这个程序在开机时按下某个特定键即可进入设置状态，并提供了良好的界面供操作人员使用。事实上，这个设置CMOS参数的过程，习惯上也称为"BIOS设置"。一旦CMOSRAM芯片中关于微机的配置信息不正确时，轻者会使得系统整体运行性能降低、软硬盘驱动器等部件不能识别，严重时就会由此引发一系统的软硬件故障。
3. POST上电自检
微机按通电源后，系统首先由POST（PowerOn Self Test,上电自检）程序来对内部各个设备进行检查。通常完整的POST自检将包括对CPU、640K基本内存、 1M以上的扩展内存、ROM、主板、CMOS存贮器、串并口、显示卡、软硬盘子系统及键盘进行测试，一旦在自检中发现问题，系统将给出提示信息或鸣笛警告。
4.BIOS系统启动自举程序
系统在完成 POST自检后， ROM BIOS 就首先按照系统CMOS设置中保存的启动顺序搜寻软硬盘驱动器及CD-ROM、网络服务器等有效地启动驱动器，读入操作系统引导记录，然后将系统控制权交给引导记录，并由引导记录来完成系统的顺利启动。
3.3、CMOS是什么？
CMOS(本意是指互补金属氧化物半导体存储嚣，是一种大规模应用于集成电路芯片制造的原料)是微机主板上的一块可读写的RAM芯片，主要用来保存当前系统的硬件配置和操作人员对某些参数的设定。CMOSRAM芯片由系统通过一块后备电池供电，因此无论是在关机状态中，还是遇到系统掉电情况，CMOS信息都不会丢失
由于CMOSRAM芯片本身只是一块存储器，只具有保存数据的功能，所以对CMOS中各项参数的设定要通过专门的程序。早期的CMOS设置程序驻留在软盘上的(如IBM的PC/AT机型)，使用很不方便。现在多数厂家将CMOS设置程序做到了BIOS芯片中，在开机时通过按下某个特定键就可进入CMOS设置程序而非常方便地对系统进行设置，因此这种CMOS设置又通常被叫做BIOS设置。
3.4、BIOS设置和CMOS设置的区别与联系
BIOS是主板上的一块EPROM或EEPROM芯片，里面装有系统的重要信息和设置系统参数的设置程序（BIOSSetup程序)；CMOS是主板上的一块可读写的RAM芯片，里面装的是关于系统配置的具体参数，其内容可通过设置程序进行读写。CMOSRAM芯片靠后备电池供电，即使系统掉电后信息也不会丢失。BIOS与CMOS既相关又不同：BIOS中的系统设置程序是完成CMOS参数设置的手段；CMOSRAM既是BIOS设定系统参数的存放场所，又是BIOS设定系统参数的结果。因此，完整的说法应该是"通过BIOS设置程序对CMOS参数进行设置"。由于 BIOS和CMOS都跟系统设置密初相关，所以在实际使用过程中造成了BIOS设置和CMOS设置的说法，其实指的都是同一回事，但BIOS与CMOS却是两个完全不同的概念，千万不可搞混淆。
3.5、何时要对BIOS或CMOS进行设置？
众所周知，进行BIOS或CMOS设置是由操作人员根据微机实际情况而人工完成的一项十分重要的系统初始化工作。在以下情况下，必须进行BIOS或CMOS进行设置：
1、新购微机
即使带PnP功能的系统也只能识别一部分微机外围设备，而对软硬盘参数、当前日期、时钟等基本资料等必须由操作人员进行设置，因此新购买的微机必须通过进行CMOS参数设置来告诉系统整个微机的基本配置情况。
2．新增设备
由于系统不一定能认识新增的设备，所以必须通过CMOS设置来告诉它。另外，一旦新增设备与原有设备之间发生了IRQ、DMA冲突，也往往需要通过BIOS设置来进行排除。
3．CMOS数据意外丢失
在系统后备电池失效、病毒破坏了CMOS数据程序、意外清除了CMOS参数等情况下，常常会造成CMOS数据意外丢失。此时只能重新进入BIOS设置程序完成新的CMOS参数设置。
4．系统优化
对于内存读写等待时间、硬盘数据传输模式、内／外 Cache的使用、节能保护、电源管理、开机启动顺序等参数，BIOS中预定的设置对系统而言并不一定就是最优的，此时往往需要经过多次试验才能找到系统优化的最佳组合
四、（开机自检）与BIOS在启动过程那个先开始执行
post是BIOS的一部分，有些BIOS设置里其实是可以取消
| 接通电源，计算机首先自动运行主板BIOS芯片固化的程序，通常称为POST——上电自检(Power On Self Test)。
完整的POST自检包括对CPU、系统主板、基本的640KB内存、1MB以上的扩展内存、系统ROM BIOS的测试；CMOS中系统配置的校验；初始化视频控制器，测试视频内存、检验视频信号和同步信号，对VGA接口进行测试；对键盘、软驱、硬盘及CDROM子系统作检查；对并行口(打印机)和串行口(RS232)进行检查。自检中如发现有错误，将按两种情况处理：对于严重故障(致命性故障)则停机，此时由于各种初始化操作还没完成，不能给出任何提示或信号；对于非严重故障则给出提示或声音报警信号，等待用户处理。
当自检完成后，系统进行下一步骤：从硬盘、光盘或网络服务器上寻找操作系统进行启动，电脑的控制权将由操作系统完成。 |
如何取消？
| .开机按delete键进入BIOS，进入高级配置页面（Advanced Setup Page）,找到Quick Boot项，设置为 Enabled.就会跳过自检2.2000/xp的是用chkntfs /x后面加盘符,比如禁用d盘 chkntfs /x d: 如果是windows98: 98的可以用系统自带的msconfig工具在“运行”的输入框中，键入“msconfig”，按“确定”按钮。这时会启动系统配置实用程序，在常规选项卡里点击“高级”按钮，然后选中“如果关机失败，请禁用磁盘扫描程序”前面的选择框，就可以了。 |
开机自检有提示音，不同的BIOS有不同的提示。
五、BIOS是什么语言编写的
传统BIOS是汇编语言，图形化EFI是C语言？
六、硬盘基础知识（硬盘的DOS管理结构）
由于MBR位于硬盘上。所以需要先了解磁盘的结构以及扇区的概念。
6.1、磁道，扇区，柱面和磁头数
硬盘最基本的组成部分是由坚硬金属材料制成的涂以磁性介质的盘片，不同容量硬盘的盘片数不等。每个盘片有两面，都可记录信息。盘片被分成许多扇形的区域，每个区域叫一个扇区，每个扇区可存储128×2的N次方（N＝0.1.2.3）字节信息。在DOS中每扇区是128×2的2次方＝512字节，盘片表面上以盘片中心为圆心，不同半径的同心圆称为磁道。硬盘中，不同盘片相同半径的磁道所组成的圆柱称为柱面。磁道与柱面都是表示不同半径的圆，在许多场合，磁道和柱面可以互换使用，我们知道，每个磁盘有两个面，每个面都有一个磁头，习惯用磁头号来区分。扇区，磁道（或柱面）和磁头数构成了硬盘结构的基本参数，帮这些参数可以得到硬盘的容量，基计算公式为：
存储容量＝磁头数×磁道（柱面）数×每道扇区数×每扇区字节数
要点：（1）硬盘有数个盘片，每盘片两个面，每个面一个磁头
（2）盘片被划分为多个扇形区域即扇区
（3）同一盘片不同半径的同心圆为磁道
（4）不同盘片相同半径构成的圆柱面即柱面
（5）公式： 存储容量＝磁头数×磁道（柱面）数×每道扇区数×每扇区字节数
（6）信息记录可表示为：××磁道（柱面），××磁头，××扇区
磁道:当磁盘旋转时，磁头若保持在一个位置上，则每个磁头都会在磁盘表面划出一个圆形轨迹，这些圆形轨迹就叫做磁道。这些磁道用肉眼是根本看不到的，因为它们仅是盘面上以特殊方式磁化了的一些磁化区，磁盘上的信息便是沿着这样的轨道存放的。相邻磁道之间并不是紧挨着的，这是因为磁化单元相隔太近时磁性会相互产生影响，同时也为磁头的读写带来困难。一张1.44MB的3.5英寸软盘，一面有80个磁道，而硬盘上的磁道密度则远远大于此值，通常一面有成千上万个磁道。
扇区：磁盘上的每个磁道被等分为若干个弧段，这些弧段便是磁盘的扇区，每个扇区可以存放512个字节的信息，磁盘驱动器在向磁盘读取和写入数据时，要以扇区为单位。1.44MB3.5英寸的软盘，每个磁道分为18个扇区。
柱面：硬盘通常由重叠的一组盘片构成，每个盘面都被划分为数目相等的磁道，并从外缘的“0”开始编号，具有相同编号的磁道形成一个圆柱，称之为磁盘的柱面。磁盘的柱面数与一个盘面上的磁道数是相等的。由于每个盘面都有自己的磁头，因此，盘面数等于总的磁头数。所谓硬盘的CHS，即Cylinder（柱面）、Head（磁头）、Sector（扇区），只要知道了硬盘的CHS的数目，即可确定硬盘的容量，硬盘的容量=柱面数*磁头数*扇区数*512B。
6.2、簇
“簇”是DOS进行分配的最小单位。当创建一个很小的文件时，如是一个字节，则它在磁盘上并不是只占一个字节的空间，而是占有整个一簇。DOS视不同的存储介质（如软盘，硬盘），不同容量的硬盘，簇的大小也不一样。簇的大小可在称为磁盘参数块（BPB）中获取。簇的概念仅适用于数据区。
本点：（1）“簇”是DOS进行分配的最小单位。
（2）不同的存储介质，不同容量的硬盘，不同的DOSLinux 启动流程及制作光盘镜像