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BIOS的工作原理是什麽呢?

BIOS功略~~~

剛接觸電腦的用戶,對於BIOS的概念十分模糊。比如:新買的電腦如何調節BIOS參數,如何讓它處於最佳狀態?為什麽品牌機開機後有漂亮的開機畫面,組裝機也能自己添加嗎?這些,都是電腦用戶們迫切需要學習的知識。不過不用著急,這些內容妳都可以從我們本次的專題中學習到,我們此次的學習路程經歷BIOS的工作原理、基本設置、開機畫面的修改、故障報警、密碼破解等實戰技巧,絕對能夠填飽妳的“肚皮”。

BIOS 入門指南

壹、 什麽是BIOS

BIOS(Basic Input Output System)即基本輸入/輸出系統,它實際上是被固化到計算機主板上的ROM芯片中的壹組程序,為計算機提供最低級的、最直接的硬件控制。和其他程序不同的是,BIOS是儲存在BIOS芯片中的,而不是儲存在磁盤中,由於它屬於主板的壹部分,因此大家有時就稱呼它壹個既不同於軟件也不同於硬件的名字“Firmware”(固件),它主要用於存放自診斷測試程序(POST程序)、系統自舉裝入程序、系統設置程序和主要I/O設備的I/O驅動程序及中斷服務程序。

二、BIOS的工作原理

BIOS程序是在每次開機或重啟動時自動運行的。當電腦接通電源後,系統主板產生壹個復位信號,系統從BIOS ROM的起始地址開始讀取並運行BIOS程序。BIOS程序首先對內部各個設備進行檢查,這是由壹個通常稱之為POST(Power On Self Test,上電自檢)的程序來完成的。完整的POST自檢將包括CPU、基本內存、擴展內存、ROM、主板、CMOS存貯器、串並口、顯示卡、軟硬盤子系統及鍵盤測試。自檢中若發現問題,系統將給出提示信息或鳴笛警告。在完成POST自檢後,BIOS ROM將按照系統CMOS設置中的啟動順序搜尋軟硬盤驅動器及CDROM、網絡服務器等有效的啟動驅動器,讀入操作系統引導記錄,然後將系統控制權交給引導記錄,由引導記錄完成系統的啟動。準確地說,BIOS是電腦硬件與軟件程序之間的壹個“轉換器”或者說是接口(雖然它本身也只是壹個程序),負責解決硬件的即時需求,並按軟件對硬件的操作要求具體執行。

BIOS ROM芯片在主板上很引人註目^38060101a^1,主板性能是否優越在很大程度上取決於BIOS管理功能。而它是否正常工作和是否能工作,則直接決定了整個電腦系統的“生死”。在電腦的發展初期,BIOS都存放在ROM(Read Only Memory,只讀存儲器)中。由於ROM制造和升級的不便,後來人們發明了EPROM(Erasable Programmable ROM,可擦除可編程ROM,見^38060101b^2),用紫外線照射可以擦除其內容,並且往芯片中寫內容時必須要加壹定的編程電壓(VPP=12V~24V,隨不同的芯片型號而定)。鑒於EPROM升級的不便,現在新出品的主板上的BIOS ROM芯片大部分都采用快閃FLASH ROM^38060101c^3。快閃FLASH ROM是EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM,可擦除可編程ROM)的壹種。常見EEPROM的種類較多,主要有Winbond、Intel、ATMEL、SST、MXIC等品牌,封裝形式也不同,大多為DIP封裝(雙列直插),有些則采用PLCC封裝,占用的主板空間更小^38060101d^4。EEPROM的擦除不需要借助於其他設備,它完全用電流來擦除,並利用壹定的電壓來寫片。

近來INTEL推出的主板FLASH多為Firmware HUB(N82802AB),簡稱FWH。其FLASH ROM和以前的不同,容量為4Mb,並采用PLCC封裝,主板芯片組為810、815、845、850系列的均使用此FWH。

三、BIOS的設置

進行BIOS設置是由操作人員根據電腦實際情況而人工完成的壹項十分重要的系統初始化工作。在以下情況下,必須對BIOS進行設置:

(1)新購電腦

即使帶PnP功能的系統也只能識別壹部分電腦外圍設備,而對軟硬盤參數、當前日期、時鐘等基本資料等必須由操作人員進行設置,因此新購買的電腦必須通過進行CMOS參數設置來告訴系統整個電腦的基本配置情況。

(2)新增設備

由於系統不壹定能認識新增的設備,所以必須通過BIOS設置來告訴它。另外,壹旦新增設備與原有設備發生了IRQ、DMA沖突,也往往需要通過BIOS設置來進行排除。

(3)CMOS數據意外丟失

在系統後備電池失效、病毒破壞了CMOS數據程序、意外清除了CMOS參數等情況下,常常會造成CMOS數據意外丟失。此時只能重新進入BIOS設置程序完成新的CMOS參數設置。

(4)系統優化

對於內存讀寫等待時間、硬盤數據傳輸模式、內/外Cache的使用、節能保護、電源管理、開機啟動順序等參數,BIOS中預定的設置對系統而言並不壹定就是最優的,此時往往需要經過多次試驗才能找到系統優化的最佳組合。

如何進入BIOS設置

在開機時按下特定的熱鍵可以進入BIOS設置程序。不同類型的機器進入BIOS設置程序的按鍵不同,有的在屏幕上給出提示,有的不給出提示。幾種常見的BIOS設置程序的進入方式如下:

Award BIOS:按“Ctrl+Alt+Esc(或Del)”,屏幕有提示。

AMI BIOS:按Del或Esc,屏幕有提示。

COMPAQ BIOS:屏幕右上角出現光標時按F10,屏幕無提示。

AST BIOS:按“Ctrl+Alt+Esc”,屏幕無提示。

TOSHIBA筆記本電腦:開機時同時按住“ESC”鍵,待屏幕出現“Check System Press [F1]”時再按F1鍵。

破解BIOS密碼

有時候,我們會由於忘記了BIOS密碼,而無法進入CMOS設置項或者是被關在系統的大門之外,這可是壹件極其悲哀的事情。不要著急,下面幾種方法可以幫妳搞定壹切。

第壹招:通用密碼

每個主板廠家都有主板設置的通用密碼,以便於提供技術支持之用。如果我們知道了該主板的通用密碼,那麽無論是開機,還是進行CMOS設置都可以“穿墻而入”,當然不要用這個去幹壞事喲!

需要註意的是各主板廠家出於某些原因,不同時期主板的通用密碼會有所不同,因此這壹招並不能通行天下,我們只有多嘗試幾次,是否有用就要看運氣了!

Award BIOS通用密碼:j256、LKWPPETER、wantgirl、Ebbb、Syxz、aLLy、AWARD?SW、AWARD_SW、j262、HLT、SER、SKY_FOX、BIOSTAR、ALFAROME、lkwpeter、589721、awkard、h996、CONCAT、589589。

AMI BIOS通用密碼:AMI、BIOS、PASSWORD、HEWITT RAND、AMI_SW、LKWPETER、A.M.I。

第二招:CMOS放電

目前的主板大多數使用紐扣電池為BIOS提供電力,也就是說,如果沒有電,它裏面的信息就會丟失了。當它再次通上電時,BIOS就會回到未設置的原始狀態,當然BIOS密碼也就沒有了。

我們先要打開電腦機箱,找到主板上銀白色的紐扣電池。小心將它取下,再把機箱尾部電源插頭拔掉,用金屬片短接電池底座上的彈簧片,大概隔30秒後,再將電池裝上。

此時CMOS將因斷電而失去內部儲存的信息,OK!將它裝回,合上機箱開機,系統就會提示“CMOS Checksum Error-DeFaults Loaded”,那就是提示妳“CMOS 在檢查時發現了錯誤,已經載入了系統的默認值”,BIOS密碼破解成功。

第三招:跳線短接

如果主板的CMOS芯片與電池整合在了壹塊,或者是電池直接被焊死在了主板上,還有就是我們用了第二招“CMOS放電法”,結果沒起作用,那麽我們就要用跳線短接這壹招了。

打開機箱後,在主板CMOS電池附近會有壹個跳線開關,在跳線旁邊壹般會註有RESET CMOS(重設CMOS)、CLEAN CMOS(清除CMOS)、CMOS CLOSE(CMOS關閉)或CMOS RAM RESET(CMOS內存重設)等字樣,用跳線帽短接,然後將它跳回就行了!

由於各個主板的跳線設置情況不太壹樣,所以在用這壹招的時候,最好先查閱主板說明書,。

忘了說壹件事,在CMOS放電或者清除CMOS中的數據時,不要在系統開機的情況下進行,建議斷掉電腦電源。

第四招:軟件破解

現在有很多檢測系統或開機密碼的軟件,只是它們需要運行在Windows下。最常見的有BIOSPwds、CMOSPwd等,BIOSPwds是其中比較優秀的壹個,可以檢測出BIOS版本、BIOS更新日期、管理員密碼、CMOS密碼、密碼類型等,而且使用方法簡單,單擊窗口中的“獲取密碼”按鈕即可顯示出BIOSPwds所檢測到的所有信息。

但是由於軟件破解密碼時,是對BIOS編碼過的密碼進行逆向解碼,所以有時也許會發現程序顯示的密碼和真實的密碼並不相同,這也屬於正常現象,所以這壹招有時會不靈的。

小知識

FLASH ROM容量的計算方式

1.我們平時電腦硬盤中資料的容量單位壹般為Byte(字節),而FLASH ROM的標量單位為bit(位)。很多剛接觸電腦的朋友們分不清楚兩者的關系,其實它們之間的換算為: 1024Kbit=128KByte=1Mbit;1Byte=8bit。

打個比方:如果妳在電腦上下載了壹個128KB大小的升級文件(BIOS Code),就需要FLASH ROM的容量至少為1Mbit。

2.辨別FLASH ROM容量

^38060101e^5是壹塊FLASH ROM上的標示,從上面我們可以了解到BIOS的相關信息:開頭的兩位號碼表示類型,27代表EPROM,28代表EEPROM,29,39,49代表為FLASH ROM;中間的英文表示寫入形式;001、010、011、1000表示FLASH ROM容量為1Mbit,002、020、200表示FLASH ROM的容量為2Mbit。

CMOS和BIOS的區別和聯系

CMOS RAM(Random Access Memory,隨機訪問存儲器)是壹種互補金屬氧化物半導體隨機存儲器,它具有功耗低(每位約10毫微瓦),可隨機讀取或寫入數據,斷電後用外加電池來保持,存儲器的內容不丟失,工作速度比動態隨機存儲器(DRAM)高等特點,容量壹般為64KB或128KB。而BIOS設置程序壹般都放在BIOS ROM中,我們通過設置程序對硬件系統參數進行設置,設置後的參數則放在主板的CMOS RAM芯片中。

BIOS與CMOS既相關又不同:BIOS中的系統設置程序是完成CMOS參數設置的手段;CMOS RAM既是BIOS設定系統參數的存放場所,又是BIOS設定系統參數的結果。

Award BIOS參數的基本設置

主板BIOS能夠保證硬件的正常運行,但若參數設置不當,則會導致系統性能整體下降或者部分硬件無法識別,並引發壹些軟硬件故障。當然,BIOS設置也並不高深。下面筆者就為大家介紹BIOS參數中的壹些基本設置(關於不同主板BIOS參數的詳細資料,主板的說明書上均有介紹,這裏不再贅述)。

以Award BIOS為例,打開電腦電源後出現開機畫面時按下鍵盤上的Del鍵,就可以進入Award BIOS設置程序的主菜單CMOS Setup^38060101f^6。主菜單分上中下3個部分:

主菜單上部列有BIOS的各個設置選項。我們在下面的實例操作中就會用到這些項目。

中間靠下部分是鍵盤操作提示。Esc鍵表示退出,而通過↑↓← →4個方向鍵可以在各個設置選項間移動,F10鍵則表示儲存修改並退出。

主菜單下部是上面各設置選項的解釋信息。當光標移到某個選項上時,信息欄就會顯示這個選項的相關提示。圖6中的這部分是對第壹個設置選項Standard CMOS Features的信息顯示“Time,Date,Hard Disk Type…”,表示該選項與設置時間、日期、硬盤類型等有關。

壹、改變系統時間和日期

更改系統時間和日期的具體方法是:進入CMOS Setup主菜單,選擇第壹項Standard CMOS Features(標準CMOS功能設置),按Enter鍵進入它的子菜單;在^38060101g^7所示在子菜單中通過移動方向鍵選中第壹項Date(mm:dd:yy)項(mm:dd:yy表示月:日:年),按Page Up或Page Down鍵改變日期數值;設置時間的方法類似:在子菜單中將光標移到第二項Time(hh:mm:ss) (hh:mm:ss表示時:分:秒),按Page Up或Page Down鍵修改時間;修改完後按Esc鍵退回到主菜單,再按F10鍵存儲修改並退出CMOS Setup主菜單。登錄系統後查看壹下電腦中的時間和日期是不是已經改變了?

二、改變電腦啟動設備的順序

因為操作系統安裝在硬盤上,因此啟動計算機時通常先從硬盤啟動。但有時我們因為某種需求(例如要重新安裝系統或者是要殺毒)希望用啟動盤(軟盤或光盤)來啟動計算機。這就需要修改BIOS的參數來改變電腦啟動設備的順序。

具體方法是:進入CMOS Setup主菜單,選中Advanced BIOS Features(BIOS高級功能設置)項,按Enter鍵進入它的子菜單^38060101h^8;在該子菜單中按方向鍵選中First Boot Device(第壹引導設備)項,然後按Page Up或Page Down鍵進行選擇,將參數設定為Floppy(軟盤)。修改完畢後按Esc鍵返回主菜單,然後按F10鍵保存設置並退出CMOS Setup主菜單。這樣啟動計算機時,系統就會首先從軟盤驅動器中搜索啟動盤。實現光盤啟動的方法類似,只要改變First Boot Device的參數為CD-ROM即可。

另外壹種實現光盤啟動的方法是在圖3所示的子菜單中把Second Boot Device(第二引導設備)項的參數設為CD-ROM,這樣如果軟盤無法啟動則從光盤啟動。最後,把Third Boot Device(第三引導設備)項的參數設為HDD-0(即硬盤)。這樣當軟盤和光盤都無法啟動系統時,則通過硬盤來啟動。

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tomtutu 2005-2-8 09:02

三、跳過開機自檢的軟驅搜索過程

不知妳註意到沒有:每次開機時,軟驅都會發出“嘎嘎”的聲音。這表示BIOS在搜索軟驅。不過這個過程減緩了系統的啟動速度。我們可以通過改變BIOS中的設置,讓系統開機時不再進行軟驅的搜索。

具體方法是:進入CMOS Setup主菜單,選中Advanced BIOS Features(BIOS高級功能設置)項,按Enter鍵進入它的子菜單;按方向鍵把光標移到Boot Up Floppy Seek(開機自檢搜索軟驅)選項上,按Page Up或Page Down鍵,將原本為Enabled的參數改為Disabled;修改完後按Esc鍵返回主菜單,最後按F10鍵存儲並退出CMOS Setup主菜單。再次開機時,軟驅搜索就不會進行了。這大概可以為我們節省5秒鐘的時間。

四、為電腦加上開機密碼和CMOS密碼

如果妳不希望別人用自己的電腦,可設置BIOS的密碼功能給電腦“加把鎖”。密碼設置分為這樣幾個部分:CMOS Setup主菜單中的Set Supervisor Password(設置管理員密碼)和Set User Password(設置使用者密碼)。另外在Advanced BIOS Features (BIOS高級功能設置)子菜單中有Security Option(安全選項),可以設置密碼保護的類型:保護系統(System)或只保護BIOS設置(Setup)。

下面我們來把系統密碼設置為“mima1”,CMOS密碼設置為“mima2”。具體方法如下:

進入CMOS Setup主菜單,選擇Set Supervisor Password項,按下Enter鍵,會出現壹個紅色的文本框要求妳“Enter Password”(輸入密碼);在此輸入“mima1”後,按下Enter鍵,這時會再次出現壹個紅色文本框要求妳“Confirm Password”(確認密碼),妳需要再次輸入該密碼並按下Enter鍵。

然後,在CMOS Setup主菜單中選擇Set User Password項,按下Enter鍵。與設置Supervisor Password相同,輸入CMOS密碼“mima2”兩次後,按Enter鍵返回到CMOS Setup主菜單。

最後在CMOS Setup主菜單中選擇Advanced BIOS Features項,按Enter鍵進入它的子菜單,選擇Security Option項,按Page Up或Page Down鍵,將它的參數修改為System。最後按Esc鍵返回CMOS Setup主菜單,按F10鍵保存設置退出CMOS Setup。

完成以上設置後,重新啟動電腦,在開機畫面中多了壹個密碼輸入框,要求輸入密碼,我們輸入“mima1”,按Enter鍵才能啟動操作系統;如果按Del鍵想進入CMOS Setup主菜單,同樣會出現密碼輸入框要求輸入密碼,我們輸入“mima2”,按Enter鍵就可以了。

五、調入BIOS的保守設置和優化設置

CMOS Setup菜單中可供導入的默認參數設置有兩種——保守設置(BIOS Defaults)和優化設置(Setup Defaults)。采用保守設置時,CMOS Setup菜單中那些比較重要,當設置失誤時容易引起故障的選項被設定為Disabled(不可用),且參數水平設得比較低。在保守設置的狀態下,大多數硬件都能良好地運行,不過系統整體性能比較差,速度比較慢。

優化設置正好與保守設置相反。采用優化設置時,CMOS Setup菜單中的那些能提高系統性能的選項的參數都設為Enabled(啟用),參數水平設得較高。在優化設置的狀態下,電腦能進行最快速的工作。但由於優化設置多針對的是硬件,有些硬件在這種狀態下便會出現問題。當這些問題出現後,我們要手動修改這些出問題的選項。

這兩個不同的設置應該在什麽情況下設定呢?通常,我們可導入優化設置,以使計算機能夠快速地工作。如果發生了奇怪的故障,例如新硬件安裝後卻無法使用,再導入保守設置也不遲。

在有些BIOS中,保守設置和優化設置的選項在主菜單中,如^38060101i^9所示。進入主菜單後,使用方向鍵選擇保守設置或者優化設置,然後按Enter鍵,預設好的各種參數便會被整體導入到CMOS的對應選項中。

而在另壹些BIOS中,主菜單中只有Load Optimized Defaults(調用優化設置)選項,如^38060101j^10所示。

Award BIOS開機界面修改

在看過成百上千次的開機界面後,妳是否已經厭倦了那固定不變的BIOS信息顯示畫面呢?讓我們自己動手來把它變變樣,讓它“酷”起來吧。

下面我們就以最常見的Award BIOS為例,來給大家講述BIOS開機界面的修改方法。

壹、更改“能源之星”圖標

每次打開計算機電源或重新啟動機器時,在屏幕右上方都會出現“能源之星”標誌^38060101k^11。我們就從它入手,開始我們的學習。

1.準備工作

在動手修改之前,我們需要做壹些準備工作。這些準備工作將會使我們更輕松地完成修改工作。

(1)首先確認BIOS芯片是Flash ROM。而且,BIOS是4.51以前的版本。方法是在電腦啟動時出現如圖11所示畫面的瞬間,迅速按下鍵盤上的Pause鍵,使畫面暫停以便仔細查看版本信息。

(2)到網上下載相關工具軟件,主要有Award 公司出品的Awdflash.exe和CBROM.exe,以及BMPtoEPA.exe。現在有很多BIOS站點提供下載,妳也可以到[url][/url]去看看。

(3)備份自己的BIOS設置,然後對BIOS和跳線進行設置,使BIOS處於可寫狀態,具體做法請參照主板的說明書進行。然後制作壹張不含Autoexec.bat和config.sys兩個文件的幹凈啟動盤,方法是在DOS狀態下執行“format a:/s”命令。然後,把BIOS刷新軟件Awdflash.exe拷貝到啟動盤上。

完成以上準備工作後,我們就可以開始修改了。

2.修改圖標

(1)獲取BIOS文件

首先,使用Awdflash.exe獲取BIOS文件,其實就是制作BIOS文件的拷貝。我們可以將該文件命名為“BIOS.BIN”。

(2)查看BIOS信息

隨後,我們就可以使用CBROM.exe查看BIOS文件的詳細信息了。CBROM.exe是由Award公司開發的,主要用於修改、增加、移除BIOS文件內容的軟件。它不能直接更改BIOS芯片中的數據,只能修改BIOS文件。要修改芯片內容需要通過刷新工具將修改後的BIOS文件寫入Flash ROM。

使用CBROM.exe查看BIOS文件的方法是在DOS下鍵入cbrom BIOS.BIN /d(BIOS.BIN和/d之間有壹個空格),然後系統將會列出如^38060101l^12所示的信息。在這裏我們可以知道BIOS圖標文件使用的是EPA格式還是BMP格式。辨認的方法是看“EPA pattern”字樣後部:如果是“AWARDEPA.BIN”則為EPA格式的;如果是“AWARDEPA.BMP”則為BMP格式。當采用BMP格式時,制作出BMP圖片後即可直接替換。

EPA是壹種字符點陣圖案,色彩比較單壹,但占用的空間較小。較早的BIOS受容量限制,大多采用EPA格式的圖片。由於EPA支持的色彩太少,表現力差,缺乏美感,所以較新版本的BIOS圖標使用的都是BMP格式的圖案。

(3)制作圖標文件

如果圖標文件是EPA格式的,我們就必須先制作壹個BMP格式的原始圖,再用BMPtoEPA軟件將它轉換為EPA格式。BMP原始圖片制作要按照下面要求進行,差壹絲壹毫都有可能得不到EPA圖片或者是導致壹些問題。

圖片尺寸規格:

寬度:136像素;長度:126或84像素

文件大小:2582字節(136×126像素)或1742字節(136×84像素)

制作BMP圖片可以自己動手畫,也可以找壹個自己喜歡的圖片,但註意要滿足上述要求,然後運行BMPtoEPA.exe(這個軟件的界面如^38060101m^13所示),將圖片轉換為EPA格式。

具體轉換方法是:單擊“Load BMP”按鈕,打開制作好的BMP圖片。然後清除“Negative”(負片)復選框,再單擊“BMPtoEPA”按鈕,轉換完成。

轉換成功後的EPA圖片由若幹小方塊組成,我們可用左下角的調色板對它做簡單的修改。修改後,點擊“Save EPA”按鈕將EPA圖片文件取名為myBIOS.epa保存起來。

提示:如果覺得自己制作EPA圖案太麻煩,可以上網尋找現成的EPA圖案文件,下載後就可以直接使用。

如果BIOS圖標是BMP格式的,那就簡單多了,只要制作出滿足BMP原始圖片規格要求的圖片文件就行了。而且,由於開機時系統處於標準的VGA模式(640×480,16色),所以圖片的顏色也可采用16色。

(4)替換圖標文件

用制作好的EPA圖片替換“能源之星”圖片的方法如下:

在DOS下鍵入“cbrom BIOS.BIN /epa myBIOS.epa”(BIOS.BIN與/epa之間有壹個空格),將圖標文件myBIOS.epa寫入BIOS文件BIOS.BIN,並把原來的BIOS圖標文件替換掉,然後查看BIOS文件裏的信息。在^38060101n^14所示的畫面中,我們可以看到EPA文件已經由“AWARDEPA.BIN”變成了“myBIOS.epa”。

(5)刷新BIOS

要使新的BIOS圖標顯示出來,還必須將修改後的BIOS文件寫入BIOS芯片,實際上也就是對主板BIOS進行升級(具體升級方法可參見《電腦報》第33期C4版)。完成後開機便可以看到^38060101o^15所示的效果,是不是很酷啊!

如果啟動電腦後發現自制的圖標沒有顯示出來,可鍵入“cbrom BIOS文件名 /epa extract”命令將BIOS中的圖標文件提取出來,然後用UltraEdit將自制圖與原圖比較,並修改自制圖,使它的格式與原圖標相同,再試試看是否能成功。

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