BIOS的教学实践认识

2023-02-08

在计算机的教学过程中, 经常会遇到一些教学难度大, 学生接受难的一些内容, BIOS就是其中之一。一块主板性能优越与否, 很大程度上取决于主板上的B I O S管理功能是否先进。因此, BIOS在计算机系统中是一个非常重要的组成部份, 教师如何做好这方面知识的教学, 与教师的教学水平, 教学艺术, 教学方法, 教学手段等密切相关, 但是教师对BIOS知识的理解、掌握和实践教学更是尤其重要。

1 对BIOS的知识的认识

要做好B I O S教学工作, 就要全面掌握BIOS的知识, 掌握它的概念、作用、功能和作用。

1.1 BIOS定义

所谓BIOS, 实际就是计算机的基本输入输出系统 (Basic Input-Output System) , 其内容集成在计算机主板上的一个R O M芯片上, 主要保存着有关计算机系统最重要的基本输入输出程序, 系统信息设置, 开机上电自检程序和系统启动自举程序等。它实际是一组被固化到计算机中, 为计算机提供最低级最直接的硬件控制的程序, 它是连通软件程序和硬件设备之间的枢纽, 通俗地说, BIOS是硬件与软件程序之间的一个“转换器”, 或者说是接口 (虽然它本身也只是一个程序) , 负责解决硬件的即时要求, 并按软件对硬件的操作要求具体执行。

由于BIOS直接和系统硬件资源打交道, 因此总是针对某一类型的硬件系统, 而各种硬件系统又各有不同, 所以存在各种不同种类的BIOS, 随着硬件技术的发展, 同一种BIOS也先后出现了不同的版本, 新版本的BIOS比起老版本来说, 功能更强。

1.2 BIOS的功能

目前市场上主要的BIOS有AMI BIOS和Award BIOS以及Phoenix BIOS, 其中, Award和Phoenix已经合并, 二者的技术也互有融合。从功能上看, BIOS分为两个部分:

1.2.1 自检及初始化

这部分负责启动计算机, 具体有三个部分, 第一个部分是用于计算机刚接通电源时对硬件部分的检测, 也叫做加电自检 (Power On Self Test, 简称POST) , 功能是检查计算机是否良好, 通常完整的P O S T自检将包括对C P U, 6 4 0 K基本内存, 1 M以上的扩展内存, R O M, 主板, C M O S存储器, 串并口, 显示卡, 软硬盘子系统及键盘进行测试, 一旦在自检中发现问题, 系统将给出提示信息或鸣笛警告。

第二个部分是初始化, 包括创建中断向量、设置寄存器、对一些外部设备进行初始化和检测等, 其中很重要的一部分是BIOS设置, 主要是对硬件设置的一些参数, 当计算机启动时会读取这些参数, 并和实际硬件设置进行比较, 如果不符合, 会影响系统的启动。

最后一个部分是引导程序, 功能是引导DOS或其他操作系统。BIOS先从软盘或硬盘的开始扇区读取引导记录, 如果没有找到, 则会在显示器上显示没有引导设备, 如果找到引导记录会把计算机的控制权转给引导记录, 由引导记录把操作系统装入计算机, 在计算机启动成功后, BIOS的这部分任务就完成了。

1.2.2 程序服务处理和硬件中断处理

这两部分是两个独立的内容, 但在使用上密切相关。

程序服务处理程序主要是为应用程序和操作系统服务, 这些服务主要与输入输出设备有关, 例如读磁盘、文件输出到打印机等。为了完成这些操作, BIOS必须直接与计算机的I/O设备打交道, 它通过端口发出命令, 向各种外部设备传送数据以及从它们那儿接收数据, 使程序能够脱离具体的硬件操作, 而硬件中断处理则分别处理PC机硬件的需求, 因此这两部分分别为软件和硬件服务, 组合到一起, 使计算机系统正常运行。

BIOS的服务功能是通过调用中断服务程序来实现的, 这些服务分为很多组, 每组有一个专门的中断。例如视频服务, 中断号为10H;屏幕打印, 中断号为05H;磁盘及串行口服务, 中断14H等。每一组又根据具体功能细分为不同的服务号。应用程序需要使用哪些外设、进行什么操作只需要在程序中用相应的指令说明即可, 无需直接控制。

2 BIOS的教学实践

在BIOS的教学中, 我主要是从BIOS的基本内容, 到每一功能项的性质、作用进行理论教学;从进入BIOS设置界面, 到每一功能项的设置上机的实际操作;从基本的BIOS故障, 到密码设置的实例到实际故障的处理。并详细地讲解BIOS的设置方法与使用技巧, 主要包括BIOS和CMOS的基本概念, BIOS设置基础与基本设置内容, 常见B I O S (如A M I B I O S、Award BIOS、Phoenix BIOS等) 的设置方法与使用技巧, 主板、显卡和Modem BIOS升级与使用技巧, BIOS设置技巧, BIOS密码清除2000年问题, BIOS优化设置与DMI使用技巧, BIOS设置与故障实例, 以及BIOS高级应用等。做到理论与实际相结合, 侧重实际技能的训练本, 注重学生操作动手能力的培养。

2.1 BIOS的设置方法与使用技巧

要全面讲解, 重点举例, 使学生从理论上掌握BIOS的参数的性质和使用。讲清下列每一个项目的设置方法, 设置内容以及作用等, 见图1。

BIOS中断, 即BIOS中断服务程序。它是计算机系统软、硬件之间的一个可编程接口, 用于程序软件功能与微机硬件实现的衔接。DOS/Windows操作系统对软、硬盘、光驱与键盘、显示器等外围设备的管理即建立在系统BIOS的基础上。

BIOS系统设置程序, 微机部件配置情况是放在一块可读写的CMOS RAM芯片中的, 它保存着系统CPU、软硬盘驱动器、显示器、键盘等部件的信息。在BIOS ROM芯片中装有一个程序称为“系统设置程序”, 就是用来设置C M O S R A M中的参数的。这个程序一般在开机时按下一个或一组键即可进入, 它提供了良好的界面供用户使用。这个设置CMOS参数的过程, 习惯上也称为“BIOS设置”。新购的微机或新增了部件的系统, 都需进行BIOS设置。

2.2 实例教学

2.2.1 玩游戏时系统总是跳回桌面, 电脑配置如下:

Athlon XP 2500+CPU (Barton核心) 、硕泰克KT600-C1主板、金邦256MB DDR400内存、翔升GeForce FX5600标准版显卡、希捷80GB硬盘、扩展机箱电源 (标称300W) , 安装了Win2000 SP4和WinXP SP1双系统。只要玩大型2D网络游戏时, 系统总是突然跳回桌面, 根本无法玩游戏。有人说电源功率不够, 但是在B I O S里把“F a s t Write”和内存SPD选项关掉, 可现象依旧。换了一个品牌电源、一块主板和一条内存, 结果问题依旧。再更换显卡, 故障仍然如此。最后只好更换了一个长城300W电源, 问题才得以解决。事后分析应该是电源质量不过关, 导致供电不足, 才出现以上的故障现象。BIOS里的选项不能修改, 说明与BIOS参数无关。

2.2.2

从网上下载一个文件时, 系统提示此文件可能会破坏系统文件, 当时并没在意, 第二天便不能进入系统了。BIOS里的内容除了修改用户密码项外, 其它的都不能改动 (以前是可以的) 。首先估计下载文件中的恶意程序或携带的病毒, 修改了BIOS中的某些设置, 或通过添加某些错误代码使BIOS不能被修改, 不过现在电脑还能够启动, 故BIOS并没有被彻底破坏。解决的方法是彻底清空BIOS, 具体方法是:先拆开电脑机箱, 接着按照主板说明书上的提示, 找到BIOS放电跳线, 并按要求将它设置为放电状态。过一段时间后再把它恢复到正常状态并通电开机, 待正常启动后进入BIOS设置程序, 再正确设置启动盘顺序, 保存退出后重启电脑, 一般情况下故障即可排除。

2.2.3

计算机是P4 1.8GHz的盒装CPU, 在BIOS中显示“CPU FAN Speed:4017rpm”, 使用一段时间后, 发现CPU风扇的噪音很大, 换了一个散装的C P U风扇后查看BIOS信息, 发现系统检测不到CPU风扇的转速, BIOS的“CPU FAN Speed”这一项显示为“CPU FAN Speed:0 rpm”。盒装CPU风扇的电源线是三根线, 它除了传输电源外, 还通过传感器将C P U风扇的转速传送给主板, 因此主板能显示CPU风扇的转速, 要解决这个问题, 只要更换一个带传感器的C P U风扇就可以了。

2.2.4 主板的升级是一个非常重的问题。

现在的计算机主板上一般用的都是电可擦写式的BIOS芯片, 也就是说, BIOS芯片中的内容是可以更新的。对主板BIOS进行升级一般可以更好地支持各种硬件, 比如说可以解决2000年问题, 支持大容量硬盘和识别其它的新硬件, 还可以提高系统的稳定性和运行速度。但是升级BIOS一旦失败, 就会使计算机无法正常启动。所以在升级BIOS前, 要注意以下事项:

(1) 把主板上或者BIOS中对BIOS的禁止写开关都关掉。

(2) 对BIOS数据进行备份。先用格式化命令format做一张系统盘, 里面还应该包括有autoexec.bat和config.sys两个文件。将BIOS升级程序拷贝到系统盘中, 然后在系统盘中运行它, 当执行到“Save Current BIOS to File”时输入一个文件名, 比如“A:O L D B I O S.BIN”, 这样可以将目前BIOS中所有数据储存在该磁盘中, 以防在升级失败, 或觉得新BIOS有问题时可以恢复BIOS的数据。

(3) 升级用的执行程序及BIOS的数据文件一定要与主板的型号相匹配, 一定要确定文件是否完整和可靠。

(4) 要确保在升级的过程中不要停电, 可以用UPS确保电源的持续稳定。

如果真的升级失败, 最简单而且直接的办法就是找您的主板生产商, 或者是主板零售商, 换一片BIOS芯片。还有一个方法是如果手头有和这块主板相同型号的主板, 而且那块BIOS也是正常的话, 可以启动那台计算机, 在启动机器之后, 带电将正常的BIOS拔下, 插上升级失败的BIOS, 然后运行您备份了原BIOS数据的那张系统盘中的升级程序, 将BIOS重新还原为旧的数据, 然后关机, 将还原后的BIOS芯片插回原来的主板, 试试开机, 如果又能启动, 就是恢复正常了。

摘要：BIOS是计算机系统中一个非常重要的组成部份, BIOS系统的参数设置、修改, 故障的排除, 都是在使用计算机过程中经常出现的问题, 我们作为教育工作者, 必须做好这方面的教学。

关键词：BIOS,设置参数,教学实践,主板升级