Что такое cmos?

Процедура POST и первоначальная загрузка ПК

Теперь давайте посмотрим, как же выглядит начальный процесс загрузки компьютера, и какую роль в нем играет BIOS.

После нажатия кнопки включения компьютера, первым запускается блок питания, начиная подавать напряжение на материнскую плату. Если оно в норме, то чипсет дает команду на сброс внутренней памяти центрального процессора и его запуск. После этого процессор начинает последовательно считывать и выполнять команды, записанные в системной памяти, роль которой выполняет как раз микросхема BIOS.

В самом начале процессор получает команду на проведение самотестирования компонентов компьютера (POST – Power-On Self-Test). Процедура POST включает в себя несколько этапов, прохождение большинства которых вы можете наблюдать на экране ПК сразу после его включения. Последовательность происходящего перед началом загрузки операционной системы такова:

1. Сначала происходит определение основных системных устройств.
2. Далее осуществляется инициализация установленной оперативной памяти, запись в нее BIOS и проверка микропрограммы на целостность данных.
3. Третий шаг – настройка набора системной логики, или проще говоря, чипсета.
4. Затем происходит поиск и определение видеокарты. Если в компьютере установлен внешний (самостоятельный) видеоадаптер, то он будет иметь собственную BIOS, которую основная системная BIOS будет искать в определенном диапазоне адресов памяти. Если внешний графический адаптер будет найден, то первое, что вы увидите на экране, будет изображение с названием видеокарты, сформированное ее BIOS.
5. После нахождения графического адаптера, начинается проверка целостности параметров BIOS и состояния батарейки. В этот момент на экране монитора одна за другой начинают появляться те самые таинственные белые надписи, вызывающие трепет у неопытных пользователей из-за непонимания происходящего. Но на самом деле ничего сверхъестественного в этот момент не происходит, в чем вы сами сейчас убедитесь. Первая, самая верхняя надпись, как правило, содержит логотип разработчиков BIOS и информацию об ее установленной версии.
6. Затем запускается тестирование центрального процессора, по окончании которого на дисплей выводятся данные об установленном чипе: название производителя, модели и его тактовая частота.
7. Следом начинается тестирование оперативной памяти. Если все проходит удачно, то на экран выводится общий установленный объем ОЗУ с надписью ОК.
8. По окончанию проверки основных компонентов ПК, начинается поиск клавиатуры и тестирование других портов ввода/вывода. В некоторых случаях, на этом этапе загрузка компьютера может остановиться, если системе не удастся обнаружить подключенную клавиатуру. При этом на экран сразу же будет выведено об этом предупреждение.
9. Далее начинается определение подключенных к компьютеру накопителей, включая оптические приводы, жесткие диски и флэш-диски. Сведения о найденных устройствах выводятся на экран. В том случае, если на системной плате установлено несколько контроллеров от разных производителей, то процедура их инициализации может быть отображена на разных экранах.
10. На завершающем этапе осуществляется распределение ресурсов между найденными внутренними устройствами ПК. В старых компьютерах, после этого осуществляется вывод на дисплей итоговой таблицы со всем обнаруженным оборудованием. В современных машинах таблица на дисплей уже не выводится.
11. Наконец, если процедура POST прошла успешно, BIOS начинает поиск в подключенных накопителях Главной Загрузочной Области (MBR), где содержатся данные о запуске операционной системы и загрузочном устройстве, которому необходимо передать дальнейшее управление.

В зависимости от установленной на компьютер версии BIOS, прохождение процедуры POST может проходить с небольшими изменениями от вышеописанного порядка, но в целом, все основные этапы, которые мы указали, будут выполняться при загрузке каждого ПК.

Где хранится BIOS и что такое CMOS

С учетом того, что BIOS отвечает за самый начальный этап загрузки компьютера вне зависимости от его конфигурации, то эта программа должна быть доступна для базовых устройств сразу же после нажатия на кнопку включения ПК. Именно поэтому она хранится не на жестком диске, как большинство обычных приложений, а записывается в специальную микросхему флэш-памяти, расположенную на системной плате. Таким образом, доступ к BIOS и запуск компьютера возможен даже в том случае, если к ПК вообще не подключены никакие носители информации.

В самых первых компьютерах для хранения BIOS использовались микросхемы постоянной памяти (ПЗУ или ROM), запись на которые самого кода программы единожды осуществлялась на заводе. Несколько позже стали использовать микросхемы EPROM и EEROM, в которых имелась возможность в случае необходимости осуществлять перезапись BIOS, но только с помощью специального оборудования.

В современных же персональных компьютерах BIOS хранится в микросхемах, созданных на основе флэш-памяти, перезаписывать которые можно с помощью специальных программ прямо на ПК в домашних условиях. Такая процедура обычно называется перепрошивкой и требуется для обновления микропрограммы до новых версий или ее замены в случае повреждения.

Многие микросхемы BIOS не распаивается на материнской плате, как все остальные компоненты, а устанавливаются в специальный небольшой разъем, что позволяет заменить ее в любой момент. Правда, данная возможность вряд ли вам может пригодиться, так как случаи, требующие замены микросхемы BIOS очень редки и практически не встречаются среди домашних пользователей.

Флэш-память для хранения BIOS может иметь различную емкость. В прежние времена этот объем был совсем небольшим и составлял не более 512 Кбайт. Современные же версии программы стали несколько больше и имеют объем в несколько мегабайт. Но в любом случае на фоне современных приложений и мультимедийных файлов это просто мизер.

В некоторых продвинутых системных платах, производители могут установить не одну, а сразу две микросхемы BIOS – основную и резервную. В этом случае, если что-то произойдет с основным чипом, то компьютер будет загружаться с резервного.

Помимо флэш-памяти, в которой хранится сама BIOS, на системной плате существует и еще один вид памяти, который предусмотрен для хранения настроек конфигурации этой программы. Изготавливается он с применением комплементарного метало-оксидного полупроводника или CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). Именно этой аббревиатурой и называют специализированную память, в которой содержаться данные о запуске компьютера, используемые BIOS.

CMOS-память питается от батарейки, установленной на материнской плате. Благодаря этому, при отключении компьютера от розетки все настройки BIOS сохраняются. На старых компьютерах функции CMOS-памяти были возложены на отдельную микросхему. В современных же ПК она является частью чипсета.

Программа настройки BIOS

BIOS является конфигурируемой системой и имеет собственную программу настройки некоторых параметров оборудования ПК, называемую BIOS Setup Utility или CMOS Setup Utility. Вызывается она нажатием специальной клавиши во время проведения процедуры самотестирования POST. В настольных компьютерах чаще всего для этой цели используется клавиша Del, а в ноутбуках F2.

Графический интерфейс утилиты конфигурирования оборудования очень аскетичен и практически не изменился с 80-ых годов. Все настройки здесь осуществляются только с помощью клавиатуры – работа мыши не предусмотрена.

CMOS/BIOS Setup имеет массу настроек, но к наиболее востребованным, которые могут понадобиться рядовому пользователю, можно отнести: установку системного времени и даты, выбор порядка загрузочных устройств, включение/отключение встроенного в материнскую плату дополнительного оборудования (звуковых, видео или сетевых адаптеров), управление системой охлаждения и мониторинг температуры процессора, а так же изменение частоты системной шины (разгон).

У различных моделей системных плат, количество настраиваемых параметров BIOS может сильно разниться. Наиболее широкий спектр настроек обычно имеют дорогие системные платы для настольных ПК, ориентированные на энтузиастов, любителей компьютерных игр и разгона. Самый же скудный арсенал, как правило, у бюджетных плат, рассчитанных на установку в офисные компьютеры. Так же не блещут разнообразием настроек BIOS подавляющее большинство мобильных устройств.

FAQs

A: short for complementary metal-oxide-semiconductor Working Principle. In short for complementary metal-oxide-semiconductor technology, both N-type and P-type transistors are used to design logic functions. As a result, C-MOS offers relatively high speed, low power dissipation, high noise margins in both states. And will operate over a wide range of source and input voltages (provided the source voltage is fixed).A: The BIOS is the program that begins a computer up, and the CMOS is where the BIOS stores the date, time, and system configuration details it needs to start the computer. C-MOS is a type of memory technology. But most people use the term to refer to the chip that stores variable data for the start-up.A: The C-MOS battery gets charged whenever your laptop is plugged in. It’s only when your computer is unplugged that the battery loses charge. Most batteries will last 2 to 10 years from the date they’re manufactured.

How BIOS and CMOS Work Together

The BIOS is a computer chip on the motherboard like C-MOS, without that its purpose is to interact between the processor and other hardware components like the hard drive, USB ports, sound card, video card, and more. A system without a BIOS wouldn’t understand how these pieces of the computer work together.

The BIOS firmware is also what makes the Power On Self-Test to test those pieces of hardware and what ultimately runs the boot loader to launch the operating system.

What Is the BIOS? 

CMOS is also a computer chip on the motherboard, or more specifically, a RAM chip, which means it would usually lose the settings it’s storing when the computer is shut down (just like how RAM contents aren’t maintained each time you restart your computer). However, the CMOS battery is utilized to provide constant power to the chip.

When the computer first boots up, BIOS pulls details from the CMOS chip to understand the hardware settings, time, and anything else stored in it. The chip typically saves as little as 256 bytes of information.

Разработка BIOS и обновление

Как правило, практически для каждой модели системной платы разрабатывается собственная версия BIOS, в которой учитываются ее индивидуальные технические особенности: тип используемого чипсета и виды распаянного периферийного оборудования.

Разработку BIOS можно разделить на два этапа. Сначала создается базовая версия микропрограммы, в которой реализовываются все функции, вне зависимости от модели чипсета. На сегодняшний день, разработкой подобных версий занимаются в основном компании American Megatrends (AMIBIOS) и Phoenix Technologies, поглотившую в 1998 году тогдашнего крупного игрока на этом рынке – Award Software (AwardBIOS, Award Modular BIOS, Award WorkstationBIOS).

На втором этапе, к разработке BIOS подключаются производители материнских плат. В этот момент базовая версия модифицируется и совершенствуется для каждой конкретной модели платы, с учетом ее особенностей. При этом после выхода системной платы на рынок, работа над ее версией BIOS не останавливается. Разработчики регулярно выпускают обновления, в которых могут быть исправлены найденные ошибки, добавлена поддержка нового оборудования и расширены функциональные возможности программы. В некоторых случаях обновление BIOS позволяет вдохнуть вторую жизнь в, казалось бы, уже устаревшую материнскую плату, например, добавляя поддержку нового поколения процессоров.

The Benefits of CMOS

The significant advantages of C-MOS over TTL are fine noise margin and less power utilization. Because of the no straight conducting lane from VDD to GND, drop times based on the circumstances of input, the broadcast of the digital signal will become low-cost and straightforward through the C-MOS chips.

Short for complementary metal-oxide-semiconductor is used for explaining the amount of memory on the motherboard of the system that will hoard in the settings of BIOS. These settings primarily include the time, date & settings of hardware. Moreover, TTL is a digital logic circuit where bipolar transistors work on DC pulses. Various transistor logic gates are usually made up of a single IC. Now let’s discuss some outputs if the C-MOS drive is active in both ways.

• It utilizes a single power supply such as +VDD.
• These gates are pretty simple & input electrical impedance is high.
• C-MOS logic utilizes less power at any time when it is held in a set state.
• Power dissipated is insignificant.
• The temperature is stable, and the fan is far above the ground.
• Noise resistance is of high quality & so much more.

More about CMOS & CMOS Batteries

While most motherboards have a spot for a C-MOS battery. Some smaller systems, like many tablets and laptops, have a short external compartment for the C-MOS battery that connects to the motherboard via two small wires.

Some devices that use short for complementary metal-oxide-semiconductor involve microprocessors, microcontrollers, and static RAM (SRAM).

It’s important to understand that CMOS and BIOS are not interchangeable words for the same thing. While they work together for a particular function within the computer, they are two entirely different components.

When the computer is first starting up, there’s an option to boot into BIOS or CMOS. Opening the short for complementary metal-oxide-semiconductor setup is how you can change the settings it’s storing, like the date and time and how the various computer components are first started up. You can also utilize a C-MOS setup to disable/enable some hardware devices.

CMOS chips are good for battery-powered devices like laptops because they use less power than other types of chips. Although they utilize both negative polarity circuits and positive polarity circuits (NMOS and PMOS), only one circuit type is powered on at a time.

The Mac equivalent to short for complementary metal-oxide-semiconductor is PRAM, which is for Parameter RAM. You can also reset your Mac’s PRAM.

CMOS Disadvantages

The biggest disadvantage is that its cost will be increased once the processing method increases. Although it can be solved. Moreover, the packing density of the short for complementary metal-oxide-semiconductor is low compared to NMOS.

The problem can be resolved by including protective circuits or other devices. Hence, its chips should be protected from receiving static charges by placing the leads that will destroy the chip. In addition, the other con of the short for complementary metal-oxide-semiconductor inverter is that it uses two transistors as opposed to one NMOS to make an inverter, which means the short for complementary metal-oxide-semiconductor. It utilizes more space over the chip as compared with the NMOS. As a result of the advancement of short for complementary metal-oxide-semiconductor technology, all of these disadvantages have become minor.

CMOS Characteristics

The most important characteristics of short for complementary metal-oxide-semiconductor are low static power utilization, tremendous noise immunity. When the single transistor from the pair of MOSFET transistors is switched OFF, the series combination uses significant power throughout switching among the two stated like ON & OFF.

As a result, these devices do not generate waste heat compared with other types of logic circuits such as TTL or NMOS logic. Which usually use some standing current even if they don’t change their state.

These Cmos characteristics will enable for integrating logic functions with high density on an integrated circuit. Because of this, Cmos has become the most frequently utilized technology to be executed within VLSI chips.

The phrase MOS refers to the MOSFET’s physical structure. Which includes an electrode with a metal gate located on the top of an oxide insulator of semiconductor material.

A material like Aluminum is utilized only once; however, the material is now polysilicon. The designing of other metal gates can be done using a comeback through the arrival of high-κ dielectric materials within the short for complementary metal-oxide-semiconductor process.

BIOS: основная информация и принцип работы

BIOS сохраняет и передает информацию о компьютере, такую как тип и производительность процессора, объем оперативной памяти, настройки дискового устройства и многое другое. Он представляет собой небольшую память на материнской плате, которая сохраняет эти данные даже после выключения питания.

Основной принцип работы BIOS заключается в инициализации и проверке оборудования при запуске компьютера. Когда компьютер включается, BIOS производит POST (Power-On Self Test) – серию тестов, которые проверяют работоспособность различных компонентов системы, включая процессор, память, видеокарту и так далее. Если все тесты проходят успешно, BIOS загружает операционную систему с выбранного запоминающего устройства.

BIOS также обеспечивает пользовательский интерфейс, известный как Setup. С помощью этого интерфейса, пользователь может настроить различные параметры системы, такие как порядок загрузки устройств, настройки энергосбережения и включение/отключение различных функций.

Важно отметить, что BIOS является стандартным для каждого производителя компьютера, но может иметь различные версии в зависимости от модели и года выпуска. Некоторые компьютеры также могут иметь UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) вместо BIOS, который предлагает более современные функции и возможности

Clearing CMOS

Most talk of short for complementary metal-oxide-semiconductor involves clearing C-MOS, which means resetting the BIOS settings to their default levels. This is a straightforward task that’s a significant troubleshooting step for many types of computer problems.

For instance, maybe your system is freezing up during the POST, in which case clearing the short for complementary metal-oxide-semiconductor to reset the BIOS settings to factory default levels might be the easiest solution.

Or maybe you need to clear short for complementary metal-oxide-semiconductor to reset misconfigured BIOS settings to fix specific hardware-related error messages, such as Code 29 errors. Other short for complementary metal-oxide-semiconductor issues revolve around low battery voltage, C-MOS checksum, battery failure, and read error.

BIOS и CMOS: что это и зачем нужно

BIOS выполняет ряд основных функций, включая идентификацию и запуск системных устройств, таких как жесткий диск и оптический привод, а также настройку параметров компьютера, таких как дата, время, порядок загрузки устройств и т.д. Это первая программа, которая запускается при включении компьютера и которая контролирует его работу до запуска операционной системы.

CMOS — это небольшая батарея, которая питает CMOS-чип, который хранит настройки BIOS и другую информацию о компьютере, даже когда питание отключено. Батарея обычно длится около 3-5 лет, после чего ее необходимо заменить.

BIOS и CMOS взаимодействуют друг с другом: BIOS записывает изменения в CMOS, а CMOS сохраняет эти изменения при отключении питания компьютера. Без CMOS BIOS не сможет сохранить настройки и данные.

Доступ к BIOS и CMOS можно получить при загрузке компьютера. Чтобы зайти в BIOS, нужно нажать определенную клавишу (обычно это Delete или F2) при первом включении компьютера. В BIOS можно изменять параметры компьютера, такие как порядок загрузки, разгон процессора, различные настройки и т.д. Для изменения настроек CMOS требуется специальная программная утилита.

Итак, BIOS и CMOS — это два важных компонента, обеспечивающих работу компьютера. BIOS отвечает за инициализацию системных устройств и настройку параметров, а CMOS сохраняет эти настройки при отключении питания

Их регулярное обслуживание и правильная настройка являются важной частью поддержания стабильной работы компьютера