Что такое озу пзу bios их функции
ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) – одна из важнейших микро- схем материнской платы. Микросхема ПЗУ способна длительное время хранить информацию, даже когда компьютер выключен. Программы, находящиеся в ПЗУ, называют «зашитыми» — их записывают туда на этапе изготовления микросхемы.
Комплект программ, находящихся в ПЗУ, образует базовую систему вво-
да-вывода (BIOS — Basic Input Output System). В BIOS записаны первичные про- граммы, с которых начинается работа компьютера. Как только на процессор поступает питание, он обращается в эту микросхему за своей самой первой программой. Если вы видели, как включается компьютер, и обращали внимание на белые буквы, пробегающие на черном фоне сразу после запуска, то знайте, что это вы наблюдали работу программ, записанных в BIOS.
Программы BIOS производят проверку основных систем компьютера сразу после включения, обеспечивают взаимодействие с клавиатурой и монитором, выполняет проверку дисководов и позволяют выполнить некоторые настройки чипсета материнской платы и даже самого процессора. Так, например, если ма- теринская плата может работать с несколькими частотами, то частоту можно задать с помощью переключателей на самой материнской плате или с помощью программы, записанной в BIOS. То же относится к коэффициенту внутреннего умножения частоты процессора (если она не задана «жестко», как в процессо- рах Intel Celeron).
У каждого способа управления есть достоинства и недостатки. Например,
управлять параметрами материнской платы с помощью перенастройки про- грамм BIOS удобно, поскольку это не требует разборки корпуса системного блока и доступа к материнской плате. С другой стороны, в случае ошибки в на- значении параметров можно сделать программы BIOS неработоспособными – тогда компьютер просто не запустится, и восстановить настройки BIOS про- граммным путем уже не удастся. В этом случае спасает настройки BIOS с по- мощью переключателей на материнской плате.
Микросхему BIOS легко найти. За исключением процессора это единст- венная микросхема, которая не впаяна в материнскую плату, а устанавливается на специальной колодке, так что ее можно вынуть и заменить. Самостоятельно этим лучше не заниматься.
Энергонезависимая память CMOS
Выше мы отметили, что работа таких стандартных устройств, как клавиа- тура, может обслуживаться программами, входящими в BIOS, но такими сред- ствами нельзя обеспечить работу со всеми возможными устройствами. Так, на- пример, изготовители BIOS абсолютно ничего не знают о параметрах наших жестких и гибких дисков, им не известны ни состав, ни свойства произвольной вычислительной системы (компьютера). Для того чтобы начать работу с другим оборудованием, программы, входящие в состав BIOS, должны знать, где можно найти нужные параметры. По очевидным причинам их нельзя хранить ни в оперативной памяти, ни в постоянном запоминающем устройстве.
Специально для этого на материнской плате есть микросхема «энергонеза-
висимой памяти», называемая CMOS. От оперативной памяти она отличается тем, что ее содержимое не стирается во время выключения компьютера, а от
ПЗУ она отличается тем, что данные в нее можно заносить и изменять само-
стоятельно, в соответствии с тем, какое оборудование входит в состав системы.
Эта микросхема постоянно подпитывается от небольшой батарейки, располо- женной на материнской плате. Заряда этой батарейки хватает на то, чтобы мик- росхема не теряла данные, даже если компьютер не будут включать несколько лет.
В микросхеме CMOS хранятся данные о гибких и жестких дисках, о про-
цессоре, о некоторых других устройствах материнской платы. Тот факт, что компьютер четко отслеживает время и календарь (даже и в выключенном со-
стоянии), тоже связан с тем, что показания системных часов постоянно хранят-
ся (и изменяются) в CMOS.
Таким образом, программы, записанные в BIOS, считывают данные о со-
ставе оборудования компьютера из микросхемы CMOS, после чего они могут выполнить обращение к жесткому диску, а в случае необходимости и к гибко- му, и передать управление тем программам, которые там записаны.
Жесткий диск
Жесткий диск (HDD – Hard Disk Drive) — основное устройство для долго- временного хранения больших объемов данных и программ. В обиходе его на- зывают «винчестером». Внутри Жесткого диска с большой скоростью враща- ются диски, покрытые магнитным слоем. По поверхностям этих дисков пере- мещаются головки чтения/записи. Диски и головки размещены в герметичном и прочном корпусе.
Жесткий диск – сложное устройство «высоких технологий». Он требует аккуратного обращения и соблюдения правил эксплуатации. Во время враще- ния дисков с высокой скоростью между их поверхностями и головками чте- ния/записи возникает тонкая воздушная подушка, предотвращающая касание (и повреждение) головками магнитного слоя дисков. При ударе или сильном толчке головка может коснуться поверхности диска и повредить магнитный слой. В некоторых случаях повреждается и сама головка.
Управление работой жесткого диска выполняет специальное аппаратно- логическое устройство – контроллер жесткого диска. В прошлом оно пред- ставляло собой отдельную дочернюю плату, которую подключали к одному из свободных слотов материнской платы. В настоящее время функции контролле- ров дисков выполняют микросхемы, входящие в микропроцессорный комплект (чипсет), хотя некоторые виды высокопроизводительных контроллеров жест- ких дисков по-прежнему поставляются на отдельной плате.
К основным параметрам жестких дисков относятся емкость и производи-
В настоящее время наиболее распространенными НЖМД являются диски емкостью 20–100 Гбайт и более. Производительность НЖМД характеризуется ско- ростью чтения/записи и средним временем доступа. В целом же быстродействие
диска в наибольшей степени определяется скоростью вращения пластин. В недо- рогих дисках она составляет 5400 об/мин, в более качественных – 7200 и более об/мин.
Современные НЖМД с интерфейсом IDE обладают достаточно большой на- дежностью, а их скорость обычно достаточна для решения любых стандартных задач. Исключение составляют задачи, требующие записи/считывания с диска
большого потока данных, например при записи на диск видеоданных с высоким разрешением. Высокопроизводительные НЖМД требуются также для использо- вания в серверах. Поэтому в них часто используются НЖМД с интерфейсом SCSI.
Они значительно дороже, чем IDE-накопители.
Некоторые производители (Seagate) заявляют, что благодаря использованию перспективных технологий уже в 2004 году будут выпущены НЖМД, способные хранить по несколько терабайтов.
Данные с жесткого диска передаются медленнее, чем из оперативной па- мяти, зато остаются на нем после выключения питания. Впрочем, скорость ра- боты жестких дисков все-таки выше, чем у большинства других внешних (ме-
ПЗУ - быстрая, энергонезависимая память, которая, предназначенная только для чтения. Информация заносится в нее один раз (обычно в заводских условиях) и сохраняется постоянно (при включенном и выключенном компьютере). В ПЗУ хранится информация, присутствие которой постоянно необходимо в компьютере. Комплект программ, находящийся в ПЗУ образовывает базовую систему ввода/вывода BIOS (Basic Input Output System). BIOS (Basic Input Output System — базовая система ввода-вывода) — совокупность программ, предназначенных для автоматического тестирования устройств после включения питания компьютера и загрузки операционной системы в оперативную память.
В ПЗУ находятся:
- тестовые программы, проверяющие при каждом включении компьютера правильность работы его блоков;
- информация о том, где на диске расположена операционная система.
Типы ПЗУ:
ПЗУ с масочным программированием это память, в которую информация записана раз и навсегда в процессе изготовления полупроводниковых интегральных схем. Постоянные запоминающие устройства применяются только в тех случаях, когда речь идет о массовом производстве, т.к. изготовление масок для интегральных схем частного применения обходится весьма недешево.
Программирование ПЗУ – это однократно выполняемая операция, т.е. информация, когда-то записанная в ППЗУ, впоследствии изменена быть не может.
СППЗУ (стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство). При работе с ним, пользователь может запрограммировать его, а затем стереть записанную информацию.
ЭИПЗУ (электрически изменяемое постоянное запоминающее устройство). Его программирование и изменение осуществляются с помощью электрических средств. В отличии от СППЗУ для стирания информации, хранимой в ЭИПЗУ, не требуется специальных внешних устройств.
Наглядно ОЗУ и ПЗУ можно представить себе в виде массива ячеек, в которые записаны отдельные байты информации. Каждая ячейка имеет свой номер, причем нумерация начинается с нуля. Номер ячейки является адресом байта.
Центральный процессор при работе с ОЗУ должен указать адрес байта, который он желает прочитать из памяти или записать в память. Разумеется, из ПЗУ можно только читать данные. Прочитанные из ОЗУ или ПЗУ данные процессор записывает в свою внутреннюю память, устроенную аналогично ОЗУ, но работающую значительно быстрее и имеющую емкость не более десятков байт.
Процессор может обрабатывать только те данные, которые находятся в его внутренней памяти, в ОЗУ или в ПЗУ. Все эти виды устройства памяти называются устройствами внутренней памяти, они обычно располагаются непосредственно на материнской плате компьютера (внутренняя память процессора находится в самом процессоре).
Кэш-память. Обмен данными внутри процессора происходит намного быстрее, чем обмен данными между процессором и оперативной памятью. Поэтому, для того чтобы уменьшить количество обращений к оперативной памяти, внутри процессора создают так называемую сверхоперативную или кэш-память. Когда процессору нужны данные, он сначала обращается к кэш-памяти, и только тогда, когда там отсутствуют нужные данные, происходит обращение к оперативной памяти. Чем больше размер кэш-памяти, тем большая вероятность, что необходимые данные находятся там. Поэтому высокопроизводительные процессоры имеют повышенные объемы кэш-памяти.
Различают кэш-память первого уровня (выполняется на одном кристалле с процессором и имеет объем порядка несколько десятков Кбайт), второго уровня (выполняется на отдельном кристалле, но в границах процессора, с объемом в сто и более Кбайт) и третьего уровня (выполняется на отдельных быстродействующих микросхемах с расположением на материнской плате и имеет объем один и больше Мбайт).
В процессе работы процессор обрабатывает данные, находящиеся в его регистрах, оперативной памяти и внешних портах процессора. Часть данных интерпретируется как собственно данные, часть данных - как адресные данные, а часть - как команды. Совокупность разнообразных команд, которые может выполнить процессор над данными, образовывает систему команд процессора. Чем больше набор команд процессора, тем сложнее его архитектура, тем длиннее запись команд в байтах и тем дольше средняя продолжительность выполнения команд.
Видео: Разница между ОЗУ и ПЗУ | Сравните разницу между похожими терминами
Содержание:
ОЗУ (Оперативная память) - это быстродоступная память, в которой хранятся данные во время работы, а ПЗУ (Только для чтения памяти) хранит постоянные данные, которые используются для его функций, например информацию для загрузки компьютера. Таким образом ключевое отличие между RAM и ROM есть способ хранения данных в них; вХранение в ОЗУ является временным, а хранение в ПЗУ - постоянным.
Компьютеру, как и человеческому мозгу, нужна память для хранения необходимой информации. Например, человек может сложить два числа и получить результат на основе метода, который он выучил и запомнил. Точно так же компьютеру для работы необходимо хранить методы и информацию в памяти. RAM и ROM - это разные типы памяти, используемые в любом компьютере, чтобы сделать его быстрым и дать ему доступ к информации, хранящейся в компьютере. Каждый компьютер поставляется с определенным объемом физической памяти в виде микросхем, содержащих данные.
1. Обзор и основные отличия
2. Что такое оперативная память
3. Что такое ROM
4. Параллельное сравнение - RAM и ROM в табличной форме
6. Резюме
Что такое оперативная память?
RAM - это сокращение от Оперативная память. Как следует из названия, использование или доступ к памяти является случайным, поскольку микропроцессор очень быстро считывает память и записывает в нее. Рассмотрим компьютер, которому нужно сложить два числа, вводимых пользователем. Когда пользователь вводит два числа, компьютер сохраняет эти числа в ОЗУ. После этого он сохраняет результат в ОЗУ, чтобы пользователь мог его прочитать. Так компьютер или микропроцессор считывает и записывает данные в ОЗУ. Аналогично, при выполнении программы компьютер сохраняет необходимые данные с жесткого диска в оперативной памяти для быстрого доступа.
Как данные хранятся в ОЗУ
Вышеупомянутые регистры имеют два типа соединений: адресные линии и линии данных. Комбинация логических «1» и «0», размещенная в адресных строках, активирует регистр, который соответствует конкретной комбинации, и позволяет ему читать или писать. Однако данные, хранящиеся в этих регистрах ОЗУ, являются временными, поэтому они исчезают при отключении питания. Это делает RAM энергозависимой памятью.
Типы RAM
В компьютере используется несколько типов оперативной памяти; основные типы - статическая RAM (SRAM) и динамическая RAM (DRAM). Доступ к SRAM намного быстрее, а стоимость производства выше, чем у DRAM. Следовательно, SRAM используется в качестве кэш-памяти микросхемы микропроцессора. С другой стороны, DRAM немного медленнее и сравнительно дешевле. DRAM используются вне микропроцессора на материнской плате. Иногда компьютер создает отдельный раздел на жестком диске в качестве ОЗУ, чтобы восполнить чрезмерное использование физической ОЗУ. Этот процесс замедляет работу компьютера, так как для этого требуется запись и чтение данных в файл, называемый файлом подкачки на жестком диске. Этот тип ОЗУ называется виртуальной ОЗУ.
Что такое ПЗУ?
ROM - это аббревиатура от Read-Only Memory. В отличие от RAM, ROM является энергонезависимой памятью; Хотя питание микросхемы ПЗУ отключено, сохраненные данные все еще остаются в их регистрах. ПЗУ, как правило, предварительно хранят данные при производстве. Для компьютеров ПЗУ полезно для хранения неизмененных программ; например, BIOS, который выполняется при запуске (загрузке).
Недостатки ПЗУ
У ПЗУ много недостатков, и основным недостатком является невозможность изменить или обновить функции прошивки. Если производитель запрограммировал его на неисправную прошивку, то необходимо отозвать все микросхемы и заменить их одну за другой. Еще один недостаток заключается в том, что ПЗУ бесполезны в НИОКР, поскольку многие версии прошивки должны быть протестированы программистом перед выпуском конечного продукта.
Типы ПЗУ
Для решения вышеупомянутых проблем было введено стираемое программируемое ПЗУ (EPROM), в которое программист может перезаписывать микропрограммное обеспечение. Однако для стирания требуется ультрафиолетовый свет высокой интенсивности, что по-прежнему затрудняет его. В качестве решения этой проблемы программистам была представлена электрически стираемая программируемая ПЗУ (EEPROM), чтобы их можно было использовать на самом испытательном стенде и повторно программировать.
Рисунок 02: EEPROM
Флэш-память, используемая в USB-накопителях и современных ноутбуках в качестве жесткого диска, представляет собой дальнейшее развитие EEPROM, которое очень эффективно использует область чипа. Перезаписываемые CD и DVD также считаются развитием CD и DVD ROM.
Разница между ОЗУ и ПЗУ
RAM против ROM
Резюме - RAM vs ROM
ОЗУ - это высокоскоростное временное хранилище данных, которое используется для хранения быстро используемых значений. Напротив, ПЗУ - это постоянный тип памяти, и, в отличие от ОЗУ, потери данных не произойдет даже при отключении напряжения. Это ключевое различие между RAM и ROM. ПЗУ невыгодны в использовании, так как после того, как микропрограмма записана в ПЗУ, ее нельзя изменить для улучшения или исправления. Следовательно, ПЗУ также представлены с возможностью чтения и записи, как и ОЗУ. Но функция чтения / записи RAM намного быстрее, чем ROM.
Изображение предоставлено:
1. «Chip ram» Автор Laserlicht - собственная работа (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia
2. «AT24C02 EEPROM 1480355 6 7 HDR Enhancer» Автор © Невит Дилмен (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia
В каждом ПК имеется некоторый объем программного обеспечения, способного вдохнуть жизнь в ПК после объединения его узлов в одно целое. Поэтому компьютер имеет постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) с записанными в него следующими программами и данными:
программа самотестирования компьютера;
программа определения и установки конфигурации — Setup;
базовая система ввода/вывода — BIOS;
Назначение первых двух программ достаточно очевидно. Программа самотестирования (самодиагностики) проверяет исправность основных узлов ПК — микропроцессора, памяти, клавиатуры, дисковых накопителей (если они есть) и видеоадаптера.
Физически ПЗУ - выполняется в виде интегральных микросхем типа ROM (Read Only Memory — память только со считыванием). В современных ПК используются микросхемы электрически программируемой памяти типа Flash (флэш-память). Применение такого ПЗУ обеспечивает замену системного программного обеспечения при сбоях в работе основных функций ПК или его обновление — в частности из Интернета.
Программа Setup (установка) - выполняется при начальной загрузке и при определенных действиях пользователя. У ПК доступ пользователя к настройкам программы Setup закрыт, хотя отдельные настройки возможны средствами панели управления операционной системы. Программа Setup запускается также при перезагрузке ПК с помощью кнопки Reset. Время исполнения этой программы доведено до секунды и менее. Это большой прогресс, если учесть, что настольные ПК загружаются с помощью этой программы довольно медленно — до 30—40 секунд и более. Информация о конфигурации компьютерной системы и регистрационная информация о базовой системе ввода-вывода BIOS (Basic Input and Output System) хранится в запоминающем устройстве CMOS RAM. Эта информация сохраняется при отключении компьютера от сетевого питания, т.к. питание запоминающего устройства осуществляется от батарейки. Для изменения конфигурации компьютера необходимо запустить программу установки конфигурации системы BIOS SETUP, которая даст Вам возможность делать изменения конфигурации системы, подключить установленные аппаратные средства или изменить характеристики системы. С помощью меню программы установки, Вы можете сконфигурировать такие компоненты как:
§ Жесткие диски и периферийные устройства (Hard drives and peripherals);
§ Последовательность загрузки системной информации с дисководов (Bootup Drive Sequence);
§ Защиту с использованием пароля (Password protection);
§ Параметры управления потребляемой мощностью (Power Management Features).
Назначения, сделанные в программе Setup, существенным образом влияют на работу ноутбутка. Следовательно, важно, во-первых, попробовать понять все опции Setup, и, во-вторых, делать установки, соответствующие конкретному назначению и условиям эксплуатации ноутбука.
Использование BIOS Setup:
Программа Setup была разработана, чтобы сделать работу с ней легкой, насколько это возможно. Это программа, управляемая с помощью меню, а это означает, что Вы можете использовать различные подменю и делать свой выбор среди различных предлагаемых вариантов.
§ Вы хотите сконфигурировать ноутбук, чтобы использовать различные устройства загрузки (booting device);
§ Вы хотите переустановить системное время;
§ Вы хотите переопределить коммуникационные порты, чтобы предотвратить возникновение любых конфликтов;
§ Вы хотите сделать изменения конфигурации системы управления потребляемой мощностью;
§ Вы хотите изменить пароль или сделать другие изменения в установках безопасности.
BIOS («базовая система ввода-вывода»), также БСВВ, — реализованная в виде микропрограмм часть системного программного обеспечения, которая предназначается для предоставления операционной системе API-доступа к аппаратуре компьютера и подключенным к нему устройствам. В персональных IBM PC-совместимых компьютерах, использующих микроархитектуру x86,BIOS представляет собой набор записанных в микросхему EEPROM (ЭСППЗУ) персонального компьютера микропрограмм (образующих системное программное обеспечение), обеспечивающих начальную загрузку компьютера и последующий запуск операционной системы.
Начальная загрузка компьютера:
В настоящее время, для новых платформ компания Intel на замену традиционному BIOS предлагает Extensible Firmware Interface (UEFI).
Основные производители BIOS для ноутбуков, персональных компьютеров и серверов (кроме продавцов-производителей):
· American Megatrends (AMI)
Для компьютеров на базе иных платформ для обозначения встроенного ПО используются другие термины. Например, в архитектуре SPARC такой набор микропрограмм может называться PROM, или Boot.
POST — самотестирование после включения. Проверка аппаратного обеспечения компьютера, выполняемая при его включении. Выполняется программами, входящими в BIOS материнской платы.
Функции, аналогичные POST компьютера, характерны для многих современных электронных устройств — от ПЛК до смартфонов.
Сокращённый тест включает:
1. Проверку целостности программ BIOS в ПЗУ, используя контрольную сумму.
2. Обнаружение и инициализацию основных контроллеров, системных шини подключенных устройств (графического адаптера, контроллеров дисководов и т. п.), а также выполнение программ, входящих в BIOS устройств и обеспечивающих их самоинициализацию.
3. Определение размера оперативной памяти и тестирования первого сегмента (64 килобайт).
Полный регламент работы POST:
1. Проверка всех регистров процессора;
2. Проверка контрольной суммы ПЗУ;
3. Проверка системного таймера и порта звуковой сигнализации (для IBM PC — ИМС i8255 или аналог);
4. Тест контроллера прямого доступа к памяти;
5. Тест регенератора оперативной памяти;
6. Тест нижней области ОЗУ для проецирования резидентных программ в BIOS;
7. Загрузка резидентных программ;
8. Тест стандартного графического адаптера (VGA);
9. Тест оперативной памяти;
10. Тест основных устройств ввода (НЕ манипуляторов);
12. Тест основных портов LPT/COM;
13. Тест накопителей на гибких магнитных дисках (НГМД);
14. Тест накопителей на жёстких магнитных дисках (НЖМД);
15. Самодиагностика функциональных подсистем BIOS;
16. Передача управления загрузчику.
Выбор между прохождением полного или сокращенного набора тестов при включении компьютера можно задать в программе настройки базовой системы ввода-вывода, Setup BIOS. В большинстве персональных компьютеров в случае успешного прохождения POST системный динамик издаёт один короткий звуковой сигнал, в случае сбоя — различные последовательности звуковых сигналов. Кроме того, BIOS генерирует код текущего состояния загрузки (и, в случае сбоя, соответственно ошибки), который можно узнать при помощи комбинации светодиодов или семи сегментных индикаторов (на некоторых материнских платах), а также на POST Card, которая вставляется в слот расширения на материнской плате (либо уже встроена в нее) и отображает код ошибки на своем индикаторе.
7. Определение конфигурации ПК : (Проходила практическая работа), (скрин работы, свойства ПК) ?
Определение конфигурации ПК –это в области информационных и компьютерных систем под конфигурацией понимают определенный набор комплектующих, исходя из их предназначения, номера и основных характеристик. Зачастую конфигурация означает выбор аппаратного и программного обеспечения, прошивок и сопроводительной документации. Конфигурация влияет на функционирование и производительность компьютера.
.
ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) – одна из важнейших микро- схем материнской платы. Микросхема ПЗУ способна длительное время хранить информацию, даже когда компьютер выключен. Программы, находящиеся в ПЗУ, называют «зашитыми» — их записывают туда на этапе изготовления микросхемы.
Комплект программ, находящихся в ПЗУ, образует базовую систему вво-
да-вывода (BIOS — Basic Input Output System). В BIOS записаны первичные про- граммы, с которых начинается работа компьютера. Как только на процессор поступает питание, он обращается в эту микросхему за своей самой первой программой. Если вы видели, как включается компьютер, и обращали внимание на белые буквы, пробегающие на черном фоне сразу после запуска, то знайте, что это вы наблюдали работу программ, записанных в BIOS.
Программы BIOS производят проверку основных систем компьютера сразу после включения, обеспечивают взаимодействие с клавиатурой и монитором, выполняет проверку дисководов и позволяют выполнить некоторые настройки чипсета материнской платы и даже самого процессора. Так, например, если ма- теринская плата может работать с несколькими частотами, то частоту можно задать с помощью переключателей на самой материнской плате или с помощью программы, записанной в BIOS. То же относится к коэффициенту внутреннего умножения частоты процессора (если она не задана «жестко», как в процессо- рах Intel Celeron).
У каждого способа управления есть достоинства и недостатки. Например,
управлять параметрами материнской платы с помощью перенастройки про- грамм BIOS удобно, поскольку это не требует разборки корпуса системного блока и доступа к материнской плате. С другой стороны, в случае ошибки в на- значении параметров можно сделать программы BIOS неработоспособными – тогда компьютер просто не запустится, и восстановить настройки BIOS про- граммным путем уже не удастся. В этом случае спасает настройки BIOS с по- мощью переключателей на материнской плате.
Микросхему BIOS легко найти. За исключением процессора это единст- венная микросхема, которая не впаяна в материнскую плату, а устанавливается на специальной колодке, так что ее можно вынуть и заменить. Самостоятельно этим лучше не заниматься.
Энергонезависимая память CMOS
Выше мы отметили, что работа таких стандартных устройств, как клавиа- тура, может обслуживаться программами, входящими в BIOS, но такими сред- ствами нельзя обеспечить работу со всеми возможными устройствами. Так, на- пример, изготовители BIOS абсолютно ничего не знают о параметрах наших жестких и гибких дисков, им не известны ни состав, ни свойства произвольной вычислительной системы (компьютера). Для того чтобы начать работу с другим оборудованием, программы, входящие в состав BIOS, должны знать, где можно найти нужные параметры. По очевидным причинам их нельзя хранить ни в оперативной памяти, ни в постоянном запоминающем устройстве.
Специально для этого на материнской плате есть микросхема «энергонеза-
висимой памяти», называемая CMOS. От оперативной памяти она отличается тем, что ее содержимое не стирается во время выключения компьютера, а от
ПЗУ она отличается тем, что данные в нее можно заносить и изменять само-
стоятельно, в соответствии с тем, какое оборудование входит в состав системы.
Эта микросхема постоянно подпитывается от небольшой батарейки, располо- женной на материнской плате. Заряда этой батарейки хватает на то, чтобы мик- росхема не теряла данные, даже если компьютер не будут включать несколько лет.
В микросхеме CMOS хранятся данные о гибких и жестких дисках, о про-
цессоре, о некоторых других устройствах материнской платы. Тот факт, что компьютер четко отслеживает время и календарь (даже и в выключенном со-
стоянии), тоже связан с тем, что показания системных часов постоянно хранят-
ся (и изменяются) в CMOS.
Таким образом, программы, записанные в BIOS, считывают данные о со-
ставе оборудования компьютера из микросхемы CMOS, после чего они могут выполнить обращение к жесткому диску, а в случае необходимости и к гибко- му, и передать управление тем программам, которые там записаны.
Жесткий диск
Жесткий диск (HDD – Hard Disk Drive) — основное устройство для долго- временного хранения больших объемов данных и программ. В обиходе его на- зывают «винчестером». Внутри Жесткого диска с большой скоростью враща- ются диски, покрытые магнитным слоем. По поверхностям этих дисков пере- мещаются головки чтения/записи. Диски и головки размещены в герметичном и прочном корпусе.
Жесткий диск – сложное устройство «высоких технологий». Он требует аккуратного обращения и соблюдения правил эксплуатации. Во время враще- ния дисков с высокой скоростью между их поверхностями и головками чте- ния/записи возникает тонкая воздушная подушка, предотвращающая касание (и повреждение) головками магнитного слоя дисков. При ударе или сильном толчке головка может коснуться поверхности диска и повредить магнитный слой. В некоторых случаях повреждается и сама головка.
Управление работой жесткого диска выполняет специальное аппаратно- логическое устройство – контроллер жесткого диска. В прошлом оно пред- ставляло собой отдельную дочернюю плату, которую подключали к одному из свободных слотов материнской платы. В настоящее время функции контролле- ров дисков выполняют микросхемы, входящие в микропроцессорный комплект (чипсет), хотя некоторые виды высокопроизводительных контроллеров жест- ких дисков по-прежнему поставляются на отдельной плате.
К основным параметрам жестких дисков относятся емкость и производи-
В настоящее время наиболее распространенными НЖМД являются диски емкостью 20–100 Гбайт и более. Производительность НЖМД характеризуется ско- ростью чтения/записи и средним временем доступа. В целом же быстродействие
диска в наибольшей степени определяется скоростью вращения пластин. В недо- рогих дисках она составляет 5400 об/мин, в более качественных – 7200 и более об/мин.
Современные НЖМД с интерфейсом IDE обладают достаточно большой на- дежностью, а их скорость обычно достаточна для решения любых стандартных задач. Исключение составляют задачи, требующие записи/считывания с диска
большого потока данных, например при записи на диск видеоданных с высоким разрешением. Высокопроизводительные НЖМД требуются также для использо- вания в серверах. Поэтому в них часто используются НЖМД с интерфейсом SCSI.
Они значительно дороже, чем IDE-накопители.
Некоторые производители (Seagate) заявляют, что благодаря использованию перспективных технологий уже в 2004 году будут выпущены НЖМД, способные хранить по несколько терабайтов.
Данные с жесткого диска передаются медленнее, чем из оперативной па- мяти, зато остаются на нем после выключения питания. Впрочем, скорость ра- боты жестких дисков все-таки выше, чем у большинства других внешних (ме-
Читайте также: