Khái niệm về BIOS. ROM

Khái niệm về BIOS. ROM

BIOS viết tắt của Basic Input/Output System, tạm dịch là hệ thống nhập/xuất cơ bản. BIOS giữ nhiều vai trò khác nhau nhưng vai trò quan trọng nhất là nạp hệ điều hành. Khi bạn mở máy tính lên, bộ vi xử lí sẽ thực hiện chỉ thị đầu tiên của nó cho nên nó phải tìm chỉ thị. Nó không thể lấy chỉ thị từ hệ điều hành vì hệ điều hành nằm trên ổ đĩa cứng, và bộ vi xử lí không thể đến đó mà không có hướng dẫn.
BIOS cung cấp những hướng dẫn này. Một trong những nhiệm vụ mà BIOS phải thi hành:
+ Tự kiểm tra các thiết bị phần cứng của thệ thống khi nguồn bật (power-on self-test - POST) để chắc chắn rằng mọi thứ đều làm việc bình thường.
+ Kích hoạt các chip BIOS khác trên những card được gắn vào máy tính của bạn. Những card như card SCSI và card đồ họa thường có BIOS của riêng chúng.
+ Cung cấp một tập các đường kết nối để hệ điều hành giao tiếp với các thiết bị phần cứng – chính nhờ những đường kết nối này mà BIOS được gọi là hệ thống xuất nhập cơ bản. Đặc biệt khi khởi động máy, các đường kết nối này quản lí bàn phím, màn hình, các cổng tiếp nối và các cổng song song.
+ Quản lí một loạt các thiết lập cấu hình cho ổ cứng, tốc độ xung, v..v.
BIOS là một phần mềm đặc biệt, nó giao tiếp các thiết bị phần cứng chính yếu trong máy tính của bạn với hệ điều hành. BIOS thường được chứa trong chip bộ nhớ flash trên bo mạch chủ, nhưng đôi khi chip lại là một loại ROM khác.
Khi bạn mở máy, BIOS thực hiện một số việc. Sau đây là trình tự thông thường:
- Kiểm tra giao diện CMOS để xem các thiết lập của người dùng.
- Nạp bộ điều khiển ngắt và trình điều khiển của thiết bị.
- Khởi nạp các thanh ghi và quản lí nguồn.
- Kiểm tra các thiết bị phần cứng khi nguồn bật.
- Thể hiện các thiết lập cấu hình của hệ thống.
- Xem xét đâu là thiết bị có thể khởi động được.
- Nhập các quá trình khởi động ban đầu.
Việc đầu tiên mà BIOS làm là kiểm tra thông tin được trong một lượng rất nhỏ RAM (64 byte) được đặt trên chip CMOS (một loại vi mạch tích hợp). Giao diện CMOS cung cấp thông tin chi tiết về hệ thống và có thể được chỉnh sửa khi hệ thống thay đổi. BIOS sử dụng những thông tin này để chỉnh sửa hoặc bổ sung những lập trình ban đầu khi cần.
Bộ điều khiển ngắt là một mảng phần mềm nhỏ hoạt động như thông dịch viên giữa các bộ phận phần cứng với hệ điều hành. Ví dụ, bạn nhấn một nút trên bàn phím, tín hiệu được gửi tới bộ điều khiển ngắt của bàn phím để báo cho CPU biết tín hiệu đó là gì và chuyển nó tới hệ điều hành. Trình điều khiển thiết bị là những mảng phần mềm dùng để xác định các thiết bị phần cứng cơ sở như bàn phím, chuột, ổ cứng... Vì BIOS liên tục gửi tín hiệu đến và đi từ phần cứng nên nó được thường xuyên copy vào RAM để chạy nhanh hơn.

•ROM (Read Olly Memory) là tên của IC, một Chip nhớ chỉ cho phép đọc dữ liệu mà không cho ghi trong quá trình
máy hoạt động, tuy nhiên ngày nay người ta sử dụng FLASH ROM nên việc ghi tín hiệu được dễ dàng hơn, đó là khi
chúng ta Update BIOS hoặc Nạp BIOS là chúng ta thực hiện ghi dữ liệu vào ROM.

2) Biểu hiện khi máy hỏng ROM hoặc lỗi chương trình BIOS.


Khi máy bật nguồn, sau khi CPU hoạt động thì việc đầu tiên là truy cập ROM để nạp chương trình BIOS.
- Nếu ROM hỏng thì quá trình nạp BIOS sẽ thất bại => Vì vậy máy sẽ không lên nguồn vì không có chương trình điều
khiển nguồn.
- Nếu lỗi chương trình BIOS thì tuỳ theo mức độ:
+ Lỗi phần điều khiển nguồn => Thì máy không lên nguồn.
+ Lỗi phần khởi động thì máy mất khả năng khởi động, có đèn báo nguồn nhưng không lên hình, khi kiểm tra bằng
Card Test thấy số Hecxa không nhảy số.
3) Các loại ROM sử dụng trên Laptop và máy nạp ROM thông dụng hiện nay.
Hiện nay có 2 loại ROM thông dụng sau đây được sử dụng trên các máy Laptop

Socket để gắn ROM khi nạp lại BIOS
Máy nạp BIOS thông dụng hiện nay.
- Hiện nay bạn có thể mua các máy nạp BIOS hiệu SUPERPRO - XELTEX

4) ROM BIOS trên máy LAPTOP IBM T42


Máy IBM T42 sử dụng ROM BIOS là một Chip 40 chân, kết nối đến Chipset nam qua giao tiếp LPC






ROM BIOS trên sơ đồ khối của máy LAPTOP, liên kết với Chipset nam thông qua giao tiếp LPC.

- Sơ đồ mạch ROM BIOS của máy LAPOP IBM T42


Chú thích các chân:
INIT# Chân thiết lập lại thứ 2 (chân Reset thứ 2)
RST# Chân Reset thứ nhất cho phép khởi động
CLK Chân nhận xung Clock 33MHz
RFU (Reserved For Future Use) Chân để sử dụng trong tương lai.
VPP Chân cấp nguồn cho khối lập trình và xoá
VCCA Chân cấp nguồn cho mạch Analog
VCC Chân cấp nguồn chính cho IC
WP# (Write Protect) Chân bảo vệ ghi, chân này được nối với mức thấp để chống ghi xoá.
TBL# (Top Block Lock) - Chân khoá khối địa chỉ cao nhất, ngăn chặn xoá hoặc ghi đè chương trình lên phần đầu của ROM
FWH - các chân giao tiếp với Chipset qua chuẩn giao tiếp LPC


5) ROM BIOS trên máy COMPAQ CQ40


- Trên sơ đồ khối của máy COMPAQ CQ40, ROM BIOS giao tiếp với Chip SIO (IC điều khiển nguồn), máy chỉ có 1 ROM
nên bộ nhớ này cung cấp chương trình BIOS điều khiển hoạt động của Chip SIO và điều khiển quá trình POST máy.


Sơ đồ chân và chú thích các chân ROM - 25LF080A trên máy COMPAQ CQ40

6) ROM BIOS trên máy ACER Aspire 5742 (Dòng máy Core i3)


Trên máy ACER 5742 có tới 2 BIOS
- Một BIOS đứng cạnh Chipset - cung cấp chương trình khởi động máy, BIOS này có dung lượng khoảng 4MB
- Một BIOS đứng cạnh Chip SIO (chip điều khiển nguồn) để điều khiển các hoạt động của IC này, BIOS này
chỉ có dung lượng khoảng 128KB

Sơ đồ khối của máy ACER Aspire 5742.
- ROM kết nối với Chipset có dung lượng là 4MB cung cấp chương trình khởi động máy và kiểm tra thiết bị trên Main, nếu bị lỗi
BIOS trên IC này sẽ sinh ra hiện tượng: CPU hoạt động 2 đến 3 giây rồi ngừng, nếu kiểm tra bằng nguồn đa năng thì dòng tăng
đến khoảng 1,2A rồi lại giảm xuống 0,9A (dòng máy CPU dual core thì ăn dòng thấp hơn), nếu kiểm tra bằng Card Test thì
thấy số Hecxa không nhảy số.
- ROM kết nối với chip điều khiển nguồn SIO có dung lượng là 128KB, ROM này cung cấp chương trình cho IC - SIO hoạt động
bao gồm các chương trình quản lý và điều khiển hoạt động của các nguồn xung, điều khiển quá trình xạc Pin, nếu lỗi chương trình
trong ROM này thì máy sẽ không lên nguồn, mất nguồn 5V, 3V cấp trước, thậm chí làm mất nguồn đầu vào 19V cung cấp cho các
nguồn xung trong máy.




Sơ đồ chân ROM giao tiếp với Chipset để cung cấp chương trình khởi động máy.




Sơ đồ chân ROM giao tiếp với chip SIO (KB926) để điều khiển các hoạt động của IC này, bao gồm điều
khiển các hoạt động mở nguồn và quản lý các điện áp trên máy, điều khiển xạc pin.