什么是CMOS？什么是BIOS

2020-03-04 23:51:09

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供稿：網(wǎng)友

什么是CMOS

CMOS（本意是指互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體，一種大規(guī)模應(yīng)用于集成電路芯片制造的原料是微機(jī)主板上的一塊可擦寫的RAM芯片，用來保存當(dāng)前系統(tǒng)的硬件配置和用戶對某些參數(shù)的設(shè)定。
CMOS可由主板的電池供電，即使系統(tǒng)掉電，信息也不會(huì)丟失。
CMOS RAM本身只是一塊內(nèi)存，只有數(shù)據(jù)保存功能，而對CMOS中各項(xiàng)參數(shù)的設(shè)定要通過專門的程序。早期的CMOS設(shè)置程序駐留在軟盤上的（如IBM的PC/AT機(jī)型），使用很不方便。現(xiàn)在多數(shù)廠家將CMOS設(shè)置程序做到了BIOS芯片中，在開機(jī)時(shí)通過特定的按鍵就可進(jìn)入CMOS設(shè)置程序方便地對系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置，因此CMOS設(shè)置又被叫做BIOS設(shè)置。
早期的CMOS是一塊單獨(dú)的芯片MC146818A(DIP封裝)，共有64個(gè)字節(jié)存放系統(tǒng)信息，見CMOS配置數(shù)據(jù)表。386以后的計(jì)算機(jī)一般將 MC146818A芯片集成到其它的IC芯片中(如82C206，PQFP封裝)，最新的一些586主板上更是將CMOS與系統(tǒng)實(shí)時(shí)時(shí)鐘和后備電池集成到一塊叫做DALLDA DS1287的芯片中。
隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展、可設(shè)置參數(shù)的增多，現(xiàn)在的CMOS RAM一般都有128字節(jié)及至256字節(jié)的容量。為保持兼容性，各BIOS廠商都將自己的BIOS中關(guān)于CMOS RAM 的前64字節(jié)內(nèi)容的設(shè)置統(tǒng)一與
MC146818A的CMOSRAM格式一致，而在擴(kuò)展出來的部分加入自己的特殊設(shè)置，所以不同廠家的BIOS芯片一般不能互換，即使是能互換的，互換后也要對CMOS信息重新設(shè)置以確保系統(tǒng)正常運(yùn)行。

系統(tǒng)開機(jī)啟動(dòng) BIOS，即微機(jī)的基本輸入輸出系統(tǒng)(Basic Input-Output System)，是集成在主板上的一個(gè)ROM芯片，其中保存有微機(jī)系統(tǒng) 最重要的基本輸入/輸出程序、系統(tǒng)信息設(shè)置、開機(jī)上電自檢程序和系統(tǒng)啟動(dòng)自舉程序。在主板上可以看到BIOS ROM芯片。

什么是BIOS？

系統(tǒng)開機(jī)啟動(dòng) BIOS，即微機(jī)的基本輸入輸出系統(tǒng)(Basic Input-Output System)，是集成在主板上的一個(gè)ROM芯片，其中保存有微機(jī)系統(tǒng) 最重要的基本輸入/輸出程序、系統(tǒng)信息設(shè)置、開機(jī)上電自檢程序和系統(tǒng)啟動(dòng)自舉程序。在主板上可以看到BIOS ROM芯片。一塊主板性能優(yōu)越與否，很大程度上取決于板上的BIOS管理功能是否先進(jìn)。

　　下文介紹BIOS的以下幾個(gè)方面的含義：BIOS中斷例程；POST上電自檢；系統(tǒng)CMOS設(shè)置。

　　一、BIOS中斷例程

　　即BIOS中斷服務(wù)程序。它是微機(jī)系統(tǒng)軟、硬件之間的一個(gè)可編程接口，用于程序軟件功能與微機(jī)硬件實(shí)現(xiàn)的衍接。 DOS/Windows操作系統(tǒng)對軟、硬盤、光驅(qū)與鍵盤、顯示器等外圍設(shè)備的管理即建立在系統(tǒng)BIOS的基礎(chǔ)上。程序員也可以通過對INT 5、INT 13等中斷的訪問直接調(diào)用BIOS中斷例程。

　　二、BIOS系統(tǒng)設(shè)置程序

　　微機(jī)部件配置情況是放在一塊可讀寫的CMOS RAM芯片中的，它保存著系統(tǒng)CPU、軟硬盤驅(qū)動(dòng)器、顯示器、鍵盤等部件的信息。關(guān)機(jī)后，系統(tǒng)通過一塊后備電池向CMOS供電以保持其中的信息。如果CMOS中關(guān)于微機(jī)的配置信息不正確，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)性能降低、零部件不能識(shí)別，并由此引發(fā)一系統(tǒng)的軟硬件故障。在BIOS ROM芯片中裝有一個(gè)程序稱為“系統(tǒng)設(shè)置程序”，就是用來設(shè)置CMOS RAM中的參數(shù)的。這個(gè)程序一般在開機(jī)時(shí)按下一個(gè)或一組鍵即可進(jìn)入，它提供了良好的界面供用戶使用。這個(gè)設(shè)置 CMOS參數(shù)的過程，習(xí)慣上也稱為“BIOS設(shè)置”。新購的微機(jī)或新增了部件的系統(tǒng)，都需進(jìn)行BIOS設(shè)置。

　　三、POST上電自檢

　　微機(jī)接通電源后，系統(tǒng)將有一個(gè)對內(nèi)部各個(gè)設(shè)備進(jìn)行檢查的過程，這是由一個(gè)通常稱之為POST(Power On Self Test,上電自檢)的程序來完成的。這也是BIOS的一個(gè)功能。完整的POST自檢將包括CPU、640K基本內(nèi)存、1M以上的擴(kuò)展內(nèi)存、ROM、主板、 CMOS存貯器、串并口、顯示卡、軟硬盤子系統(tǒng)及鍵盤測試。自檢中若發(fā)現(xiàn)問題，系統(tǒng)將給出提示信息或鳴笛警告。

　　四、BIOS系統(tǒng)啟動(dòng)自舉程序

在完成POST自檢后，ROM BIOS將按照系統(tǒng)CMOS設(shè)置中的啟動(dòng)順序搜尋軟硬盤驅(qū)動(dòng)器及CDROM、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器等有效的啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)器，讀入操作系統(tǒng)引導(dǎo)記錄，然后將系統(tǒng)控制權(quán)交給引導(dǎo)記錄，由引導(dǎo)記錄完成系統(tǒng)的啟動(dòng)。

常見的BIOS芯片的識(shí)別：ROM BIOS是主板上存放微機(jī)基本輸入輸出程序的只讀存貯器，其功能是微機(jī)的上電自檢、開機(jī)引導(dǎo)、基本外設(shè)I/O和系統(tǒng)CMOS設(shè)置。
　　主板上的ROM BIOS芯片是主板上唯一貼有標(biāo)簽的芯片，一般為雙排直插式封裝(DIP)，上面印有“BIOS”字樣。雖然有些BIOS 芯片沒有明確印出“BIOS”，但憑借外貼的標(biāo)簽也能很容易地將它認(rèn)出。 586以前的BIOS多為可重寫EPROM芯片，上面的標(biāo)簽起著保護(hù)BIOS內(nèi)容的作用(紫外線照射會(huì)使EPROM內(nèi)容丟失)，不能隨便撕下。
　　586以后的ROM BIOS多采用EEPROM(電可擦寫只讀ROM)，通過跳線開關(guān)和系統(tǒng)配帶的驅(qū)動(dòng)程序盤，可以對EEPROM進(jìn)行重寫，方便地實(shí)現(xiàn)BIOS升級(jí)。常見的BIOS芯片有AMI、Award、Phoenix等，在芯片上都能見到廠商的標(biāo)記。

BIOS設(shè)置，在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)敲DEL鍵（或啟動(dòng)時(shí)第一屏上提示的鍵，通常的提示是：Press Delete to setup，或其他類似的句子）。如果的BIOS不能訪問或者你不能進(jìn)入CMOS設(shè)置，你就需要下載TweakBIOS，該軟件不但會(huì)使你能極為簡便地訪問CMOS，還能使你可以訪問一些你以前不能訪問的COMS設(shè)置項(xiàng)。

　　我們首先來看默認(rèn)設(shè)置中被打開，但卻被人工修改關(guān)閉了的功能選項(xiàng)。

　　Turbo Frequency（Turbo頻率） - 增加時(shí)鐘速度2.5%到5%。該設(shè)置可能會(huì)引起問題，因?yàn)樗赡軙?huì)將CPU的時(shí)鐘頻率設(shè)置到超過它可以負(fù)荷的值。但另一方面，如果它工作正常的話，會(huì)對提高系統(tǒng)速度起到很大的作用。并不是所有的主板都有這個(gè)選項(xiàng)。

　　Quick Power On Self Test (POST，快速啟動(dòng)自檢) - 該選項(xiàng)可以加快POST的速度（POST在你第一次冷啟動(dòng)系統(tǒng)時(shí)執(zhí)行）。打開該功能，以縮短啟動(dòng)時(shí)間。

　　CPU Level 1 (L1) Cache (CPU一級(jí)緩存，也叫Internal Cache，內(nèi)部緩存) - 該功能的默認(rèn)值應(yīng)該是打開的，但有些人可能在設(shè)置CMOS時(shí)關(guān)閉了它。打開該功能將激活CPU中的緩存，關(guān)閉該功能將在很大程度上降低系統(tǒng)的性能，但卻會(huì)增大超頻成功的可能性。我相信每個(gè)人都會(huì)打開這個(gè)功能的。

　　CPU Level 2 (L2) Cache (CPU二級(jí)緩存，也叫External Cache，外部緩存) - 該功能的默認(rèn)設(shè)置也應(yīng)該是打開的。打開該功能會(huì)激活你的外部緩存。奔騰II處理器上的外部緩存運(yùn)行的頻率為時(shí)鐘頻率的1/2，而賽揚(yáng)（A）中的外部緩存運(yùn)行的速度則與時(shí)鐘頻率相同。關(guān)閉該功能將在很大程度上降低系統(tǒng)的性能，但也會(huì)增加超頻成功的可能性。如果你的確是想超頻，而且確信影響超頻的正是二級(jí)緩存，你可以關(guān)閉該功能，否則你還是應(yīng)該打開它。原來的賽揚(yáng)266和300沒有二級(jí)緩存。

　　Virus Warning（病毒警告）-這個(gè)功能沒有多少可以優(yōu)化的地方，但打開它絕對有好處。它會(huì)在程序試圖訪問啟動(dòng)扇區(qū)或文件分配表時(shí)發(fā)出警告，這可以幫你在事情還沒有到不可收拾的地步時(shí)停止有關(guān)的操作。但這個(gè)功能也會(huì)影響幾個(gè)特定的程序，尤其是在進(jìn)行安裝的時(shí)候。如果它會(huì)引起任何負(fù)面影響，就關(guān)掉它。

　　下面的一組設(shè)置問題比較多，因?yàn)樗鼈冊趲缀趺颗_(tái)計(jì)算機(jī)上都各有不同。

　　Boot Up Floppy Seek（開機(jī)軟驅(qū)檢測）打開該功能將使系統(tǒng)在啟動(dòng)時(shí)檢測1.44MB軟驅(qū)，這會(huì)引起1到2秒鐘左右的延遲，所以應(yīng)該關(guān)閉掉。

　　PCI/VGA ette noop（PCI/VGA調(diào)色板偵測）-該功能可以修正有些顯卡中存在的問題。大多數(shù)人都應(yīng)該關(guān)閉掉該功能，除非你的顯卡要求你打開該功能。

　　Video BIOS Shadow（視頻BIOS遮罩）- 該功能將把你的顯卡的基本BIOS功能存儲(chǔ)到內(nèi)存里，以使它在任何時(shí)候都能被方便地調(diào)用，從而使CPU能以更高的速度讀取這些功能。打開該功能將在很大程度上提高系統(tǒng)的性能。當(dāng)然，如果你的顯卡操作手冊要求你關(guān)閉該功能，那你就應(yīng)該關(guān)閉它。

　　Shadow C8000 - CBFFF - 這些功能將"遮罩"一些硬件的內(nèi)存范圍。你應(yīng)該只遮罩那些你認(rèn)為使用了硬件（如顯卡）的區(qū)域。如果不是很確定，你可以改變這些設(shè)置，體會(huì)改變前后系統(tǒng)性能的變化。這是一個(gè)你必須仔細(xì)觀察的設(shè)置，同Video BIOS Shadow一樣。

　　DRAM Data Integrity Mode（DRAM數(shù)據(jù)統(tǒng)一模式）- 改選項(xiàng)允許你在ECC內(nèi)存和Non-ECC內(nèi)存之間進(jìn)行選擇。大多數(shù)計(jì)算機(jī)現(xiàn)在都使用Non-ECC內(nèi)存，所以你應(yīng)該選擇后者。

　　System BIOS Cacheable (系統(tǒng)BIOS緩存，也叫System BIOS Shadow，系統(tǒng)BIOS遮罩)- 該功能將你的主要BIOS代碼復(fù)制到隨機(jī)訪問內(nèi)存（RAM）中，如果打開該功能，系統(tǒng)的性能應(yīng)該可以得到很大的提高。但該功能也會(huì)引起與一些特定顯卡或內(nèi)存的沖突。你可以把兩種設(shè)置都試一遍，以選擇最適合自己的設(shè)置。如果在打開該功能的時(shí)候沒有出現(xiàn)任何問題，那就應(yīng)該打開它，因?yàn)樗隙梢栽鰪?qiáng)系統(tǒng)的性能。

　　Video BIOS Cacheable（視頻BIOS緩存）- 該選項(xiàng)同上面那個(gè)一樣，唯一的區(qū)別就是它與顯卡的BIOS有關(guān)，而不與BIOS有關(guān)。如果不出問題，打開該功一般能將提高系統(tǒng)的整體性能。如果碰到問題，或性能有所下降，那就關(guān)閉掉它。參考你的顯卡操作手冊，把兩種設(shè)置都試一遍。

　　Video RAM Cacheable（顯卡RAM緩存）- 打開該功能將使CPU從顯卡的RAM中讀取緩存數(shù)據(jù)。打開該功能通常能改進(jìn)系統(tǒng)的性能。同其他所有設(shè)置一樣，把兩種設(shè)置都試一遍，再?zèng)Q定選擇哪一個(gè)。

　　8 Bit I/O Recovery Time（8位I/O恢復(fù)時(shí)間）- 該選項(xiàng)可以設(shè)置8位ISA指令等待的時(shí)間。你的主板應(yīng)該已經(jīng)設(shè)置到了默認(rèn)值，增加這個(gè)值將延長等待的時(shí)間，減小這個(gè)值將縮短等待時(shí)間，將值設(shè)為0或NA將使等待時(shí)間為0，這時(shí)性能達(dá)到最優(yōu)，但同時(shí)也可能會(huì)引起一些問題。

　　16 Bit I/O Recovery Time（16位I/O恢復(fù)時(shí)間）- 該選項(xiàng)設(shè)置16位ISA指令的等待時(shí)間。同8位I/O等待時(shí)間一樣，你的主板應(yīng)該已經(jīng)設(shè)置到了默認(rèn)值，增加這個(gè)值將延長等待的時(shí)間，減小這個(gè)值將縮短等待時(shí)間，將值設(shè)為0或NA將使等待時(shí)間為0，這時(shí)性能達(dá)到最優(yōu)，但同時(shí)也可能會(huì)引起一些問題。

　　AGP Aperture Size（AGP口徑大小）- 主板上的這個(gè)項(xiàng)目指的是可供AGP顯卡使用的最大內(nèi)存數(shù)量。默認(rèn)值可能是64MB。增大這個(gè)值可能會(huì)引起性能的下降或極大的內(nèi)存占用。試著將該值設(shè)成你的內(nèi)存大小的25%到100%，或者根據(jù)顯卡操作說明書進(jìn)行設(shè)置。

　　SDRAM RAS# to CAS# Delay, SDRAM PreCharge Time, SDRAM CAS Latency Time- 這些選項(xiàng)在不同的主板上變化很大，所以我在這里也不能講得很清楚了。通常情況下，將這些項(xiàng)設(shè)置成FAST或較低會(huì)有助于系統(tǒng)性能的提高，反之，設(shè)置成SLOW或較高則會(huì)降低性能。這些設(shè)置會(huì)與很多種類的RAM發(fā)生沖突，所以你必須小心從事。

　　CPU Warning Temperature（CPU警告溫度）- 如果你的主板上有CPU溫度探測裝置，你的CMOS中就會(huì)有這個(gè)選項(xiàng)。打開該功能時(shí)，當(dāng)你的CPU達(dá)到設(shè)定的溫度，系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出警告。這無疑對所有的超頻者都是非常有用的。

　　其他設(shè)置 - CMOS中還有很多設(shè)置項(xiàng)需要你來設(shè)置，下面是我為大家提供的一些經(jīng)驗(yàn)：任何與"最優(yōu)性能"有關(guān)的設(shè)置都將會(huì)以犧牲兼容性為代價(jià)，這些設(shè)置雖然會(huì)提高性能，但也會(huì)引起一些問題，所以你需要仔細(xì)觀察。另外，任何有SLOW選項(xiàng)的設(shè)置都可以改成FAST甚至TURBO。同上面提到的一樣，這也會(huì)引起問題，但無疑也會(huì)增強(qiáng)性能。最后一個(gè)關(guān)于優(yōu)化BIOS的小經(jīng)驗(yàn)是：出現(xiàn)問題的時(shí)候不要害怕，BIOS是進(jìn)行優(yōu)化是最安全的部件之一，因?yàn)榧词乖俨恍校阋部梢曰謴?fù)默認(rèn)設(shè)置。

　　恢復(fù)原始設(shè)置－如果你的BIOS、主板或（和）CPU優(yōu)化不成功，你還可以隨時(shí)恢復(fù)系統(tǒng)的原始設(shè)置。在BIOS設(shè)置里，你只要選擇"Restore Setup Defaults(恢復(fù)默認(rèn)設(shè)置)"就可以了。

　　編輯評(píng)注：BIOS設(shè)置對性能的影響非常大，優(yōu)化BIOS設(shè)置，對你的整機(jī)性能會(huì)有一些提升，不過有可能同時(shí)也會(huì)有一些問題出現(xiàn)。遇到這種情況后你可以通過恢復(fù)BIOS的缺省值來解決。以上的優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)只是從普遍的角度來說，真正適合你的選項(xiàng)看你的具體情況而定。總之，對于BIOS設(shè)置，你可以多試幾次，通過不斷地優(yōu)化設(shè)置，把你的機(jī)器性能提升到最佳狀態(tài)。
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