电脑主板的BIOS和CMOS是什么 BIOS和CMOS有什么区别

编辑:chenbx123 来源:U大侠 时间:2017-08-01

  说到这里大多数人都该明白了,BIOS是个程序,实现一系列功能,该程序存储在芯片中,这个芯片叫做BIOS芯片;而CMOS也是个芯片,是个RAM,里面存的是电脑硬件配置信息和电脑其他有关的东西,电脑启动了就由电脑电源为其供电,电脑关闭则由一个后备电池供电保证数据不丢失。

  那么CMOS既然是RAM,里面的东西就能够进行修改,用什么软件对CMOS修改呢?需要用CMOS设置程序,而这个设置程序又在哪里?好,请返回去看BIOS的第三条功能——CMOS设置程序,所以CMOS的设置程序是BIOS本身的一个功能,而BIOS又是存在BIOS芯片中的,所以原则上应该这样描述:用存储在BIOS芯片中的BIOS中的CMOS设置程序对CMOS进行设置。但是这种准确的阐述显得非常长,也有些拗口。于是干脆就把它简单称作“BIOS设置”或者叫“CMOS设置”。但是请一定要明白,CMOS设置才是正确的,而BIOS根本没有设置这一说,它本身只是一个程序,实现一些功能而已,BIOS程序本身不需要任何设置

  虽然BIOS本身不需要什么设置,然而BIOS毕竟是和底层硬件打交道的,硬件本身的规范也是五花八门,这需要BIOS也得及时跟上对硬件的支持。但是BIOS毕竟不是万能的,对硬件的支持难免会“挂一漏万”,要想随时对最新的硬件进行支持,就需要对BIOS程序进行升级更新。前已说过BIOS程序本身是存在BIOS芯片中的,对BIOS程序的升级更新其实就是替换掉BIOS芯片的旧内容并写入新内容,那么对于芯片来说就是刷新操作。先等一下,BIOS芯片不是个ROM吗,怎么能刷新呢?还是请返回有关BIOS芯片的类型说明上,上面说BIOS芯片常见只有一种,叫做NOR Flash,还有上古的EEPROM,其实,BIOS芯片从ROM发展到NOR Flash主要是经历了4代。下面就来说一下。

  最早的BIOS芯片真的就是ROM,或者叫PROM。BIOS程序是在主板生产中用特殊方法烧录进去的,一旦烧录进去,就只能读,不能改。如果真的想升级BIOS程序,就需要把电脑送回主板商那里,由主板商按新BIOS程序重新再烧录一个新BIOS芯片,再把这个新芯片插回到主板,如果BIOS芯片烧录过程中发现错误,这块芯片只能报废。由于ROM芯片只能写入一次,因此最早的PC机想升级BIOS是非常困难的。直到EPROM的出现,使得BIOS升级成为比较容易的事。

  EPROM,为Erasable Programmable ROM的词头缩写,中文直译即为可擦除可编程只读存储器。虽然它也是只读存储器,但是它却可以多次重复擦除和写入。它本身有一个小开窗,而暴露在外的这部分受到紫外线照射就会将芯片的内部数据擦除,当然这是物理方面的“乱擦”而已。如果实现BIOS程序的更新,还得需要两个东西,一个是芯片的擦除器,用来擦除EPROM的原有数据;另一个则是芯片的编程器,用来将新BIOS程序写进EPROM中,而且在写入过程中需要加一定的编程电压才可以。确认写入无错误后,还需要用不透光的纸或者其他东西把开窗的区域挡上,避免空气中的微弱紫外线长时间照射造成芯片内写入的资料损坏。虽然EPROM可以多次擦除和写入,使得升级BIOS显得轻松许多,但是非常苛刻的擦除、写入要求使得升级BIOS还是不那么容易。直到EEPROM或者叫E2PROM则是彻底让BIOS升级成为傻瓜式的操作。

  EEPROM中的EPROM和上段的意思一样,前面的E是Electrically(电)的缩写,EEPROM或者E2PROM即为电可擦除可编程只读存储器。对它进行擦除不需要什么紫外线,也不需要什么擦除器和编程器,只需要在擦除及写入软件中控制电压就可以完全重写EEPROM,这样升级BIOS变得非常方便。因为EEPROM可以任意擦写,这是很危险的(比如CIH就会对没有写保护的BIOS乱改导致主板Halt),所以EEPROM的BIOS芯片都会有一个开关用来切换只读和可写入状态以避免被乱写。刷新EEPROM的BIOS芯片,只需要做一个刷新程序,和要升级的BIOS程序及其他相关文件放在一起,重启电脑进入DOS,运行一些命令就可以轻松刷新BIOS芯片内容,一些主板厂商为了方便用户完全傻瓜式升级BIOS程序,开发出一些工具,并将这些工具直接也内置进了BIOS芯片中,从而方便升级BIOS。EEPROM虽然使得升级BIOS变得异常简单,但是由于EEPROM还是脱胎于EPROM,擦写时仍然需要一定的编程电压,EEPROM无论擦除还是写入都是以一个字节为单位,而且擦除和写入是同时进行的,当刷新BIOS的过程中一旦出现断电或其他异常情况,就会造成“写入不全、擦除也不全”的混合式假BIOS程序,而且一个字节为单位进行擦除速度也很慢。到了NOR Flash则是改变了这些缺点。

  NOR Flash,是非易失性存储器(NvRAM)的一种标准,其实它基本和上面那几个ROM标准诞生在同一时期,但是应用在BIOS芯片上则是最后的,NOR Flash由于是NvRAM的标准,可以在普通情况下任意擦除或写入,所以不再需要加编程电压。此外,NvRAM还可以实现大容量的存储,对于BIOS的后继UEFI是优点之一。还有NvRAM在擦除时是以一个块(Block)为单位进行整体擦除的,块是由芯片厂商人为规定的字节数,肯定不会是一个字节,因此擦除速度会很快,写入仍然按照一字节为单位,而且写入和擦除是分步进行的,只有确定全部块都擦除完毕才会进行写入操作,这些特点使得NOR Flash成为目前最大众的BIOS芯片。

  为什么BIOS程序更新后,需要重新运行CMOS设置程序设置CMOS参数?原来在升级BIOS程序过程中,原有BIOS内容已经被逐渐清掉,所以这时CMOS虽然还有硬件配置数据,但已经是无用的垃圾数据。当刷入新BIOS后,BIOS程序就恢复为初始状态,有些部分就会有变化,当读取CMOS时,发现和BIOS程序设置的不一样,可能会发生错误,所以就需要重新运行CMOS程序设置电脑参数并保存,则CMOS的硬件信息就和BIOS中的CMOS设置一致了,再次启动发现一致则继续完成后续过程,直到将引导交给OS,OK,本次BIOS更新成功完成

  总结:

  BIOS是一个程序,存在BIOS芯片中,而CMOS是一个集成在南桥的芯片,存的是电脑硬件配置信息,若想更改并保存起来,就需要用BIOS程序中的CMOS设置程序对其进行设置。

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