МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
Автономное образовательное учреждение высшего образования Ленинградской области «Государственный институт экономики, финансов, права и технологий» (АОУ ВО ЛО ГИЭФПТ)
Кафедра информационных технологий, безопасности и права
Доклад
По теме
«Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) и BIOS»
по дисциплине «Экономическая информатика»
Выполнила: Тямина Яна Сергеевна
студентка экономического факультета
Направление «Бухгалтерский учет, анализ и аудит»
Преподаватель: к.э.н., доцент Ломаза Зинаида Михайловна
Гатчина
2020
Содержание
Введение
Глава 1. Постоянно запоминающее устройство (ПЗУ)
1.1 Понятие ПЗУ
1.2 Основные характеристики
1.3 Классификация
1.3.1 По типу исполнения
1.3.2 По разновидностям микросхем ПЗУ
1.3.3 По способу программирования микросхем
1.4 Исторические типы ПЗУ
1.5 Применение ПЗУ
Глава 2. BIOS
2.1 Понятие BIOS
2.2 Программа POST
2.3 Видеоадаптеры
2.4 Основные сведения
2.5 Работа системы при включении компьютера
2.6 Основные разделы программы BIOS Setup
Заключение
Список литературы
Введение
Развитие электронной вычислительной техники, и информатики и применение их средств и методов в народном хозяйстве, научных исследованиях, образовании и других сферах человеческой деятельности являются в настоящее время приоритетным направлением научно-технического прогресса.
Это приводит к необходимости широкой подготовки специалистов по электронным вычислительным машинам, системам и сетям, программному обеспечению и прикладной математике, автоматизированным системам обработки данных и управления и другим направлениям, связанным с интенсивным использованием вычислительной техники.
Всем этим специалистам необходимы достаточно глубокие знания принципов построения и функционирования современных ЭВМ, комплексов, систем и сетей, микропроцессорных средств, персональных компьютеров.
Такие знания необходимы не только специалистам различных областей вычислительной техники, но и лицам, связанным с созданием программного обеспечения и применением ЭВМ в различных областях, что определяется тесным взаимодействием аппаратурных и программных средств в ЭВМ, тенденцией аппаратурной реализации системных и специализированных программных продуктов, позволяющей достигнуть увеличение производительности, надежности, функциональной гибкости, большей приспособленности вычислительных машин и систем к эксплуатационному обслуживанию.
В последние годы мир электронных вычислительных машин значительно расширился - в нем наряду с машинами общего назначения заняли большое место супер-ЭВМ, малые ЭВМ и особенно микропроцессоры и микро-ЭВМ, персональные компьютеры.
Информация которая передается между узлами компьютера или хранится в нем, никаким образом не должна изменяться, для это существуют, либо аппаратные, либо программные средства контроля и диагностики.
Глава 1. Постоянно запоминающее устройство (ПЗУ)
1.1 Понятие ПЗУ
Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ, или ROM- Read Only Memory, память только для чтения) также строится на основе установленных на материнской плате модулей (кассет) и используется для хранения неизменяемой информации: загрузочных программ операционной системы, программ тестирования устройств компьютера и некоторых драйверов базовой системы ввода-вывода (BIOS) и т. д.
К постоянной памяти относят постоянное запоминающее устройство, ПЗУ (в англоязычной литературе - Read Only Memory, ROM, что дословно переводится как "память только для чтения"), перепрограммируемое ПЗУ, ППЗУ (в англоязычной литературе - Programmable Read Only Memory, PROM), и флэш-память (flash memory).
Название ПЗУ говорит само за себя. Информация в ПЗУ записывается на заводе-изготовителе микросхем памяти, и в дальнейшем изменить ее значение нельзя.
В ПЗУ хранится критически важная для компьютера информация, которая не зависит от выбора операционной системы.
Программируемое ПЗУ отличается от обычного тем, что информация на этой микросхеме может стираться специальными методами (например, лучами ультрафиолета), после чего пользователь может повторно записать на нее информацию. Эту информацию будет невозможно удалить до следующей операции стирания информации.
К ПЗУ принято относить энергонезависимые постоянные и «полупостоянные» запоминающие устройства, из которых оперативно можно только считывать информацию, запись информации в ПЗУ выполняется вне ПК в лабораторных условиях или при наличии специального программатора и в компьютере. По технологии записи информации можно выделить ПЗУ следующих типов:
· микросхемы, программируемые только при изготовлении, - классические или масочные ПЗУ или ROM;
· микросхемы, программируемые однократно в лабораторных условиях, - программируемые ПЗУ (ППЗУ), или programmable ROM (PROM);
· микросхемы, программируемые многократно, - перепрограммируемые ПЗУ или erasable PROM (EPROM). Среди них следует отметить электрически перепрограммируемые микросхемы EEPROM (Electrical Erasable PROM), в том числе флэш-память.
1.2 Основные характеристики
Данные в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ) хранятся постоянно. Данные, хранящиеся постоянно, называются энергонезависимыми, что означает, что они сохраняются в ПЗУ даже при выключении питания. Как только данные записаны в ПЗУ, они могут считываться другими устройствами, но новые данные быть записаны в ПЗУ не могут.
ПЗУ наиболее широко используется для хранения так называемой «программы монитора». Программа монитора -- это машинная программа, позволяющая пользователю микрокомпьютерной системы просматривать и изменять все функции системы, включая память.
Другим широким применением ПЗУ является хранение фиксированных таблиц данных, таких как математические функции, которые никогда не меняются. информация компьютер программирование видеокарта
Цифровыми компьютерными системами широко используются четыре типа ПЗУ:
· ПЗУ с масочным программированием,
· программируемое ПЗУ (ППЗУ),
· стираемое программируемое ПЗУ (СППЗУ)
· электрически программируемое ПЗУ (ЭППЗУ).
1.3 Классификация
1.3.1 По типу исполнения
Массив данных совмещён с устройством выборки (считывающим устройством), в этом случае массив данных часто в разговоре называется «прошивка»:
· микросхема ПЗУ;
· FlashROM.
Массив данных существует самостоятельно:
· компакт-диск;
· перфокарта;
· перфолента;
· штрих-коды;
1.3.2 По разновидностям микросхем ПЗУ
По технологии изготовления кристалла:
· ROM (англ. read-only memory) - постоянное запоминающее устройство, масочное ПЗУ, изготавливается фабричным методом. В дальнейшем нет возможности изменить записанные данные.
· PROM (англ. programmable read-only memory) - программируемое ПЗУ, однократно «прошиваемое» пользователем.
· EPROM (англ. erasable programmable read-only memory) - перепрограммируемое/репрограммируемое ПЗУ.
· EEPROM (англ. electrically erasable programmable read-only memory) - электрически стираемое перепрограммируемое ПЗУ). Память такого типа может стираться и заполняться данными несколько десятков тысяч раз. Одной из разновидностей EEPROM является флеш-память (англ. flash memory).
По виду доступа:
· С параллельным доступом (parallel mode или random access)
Такое ПЗУ может быть доступно в системе в адресном пространстве ОЗУ;
· С последовательным доступом
Такие ПЗУ часто используются для однократной загрузки констант или прошивки в процессор или ПЛИС, используются для хранения настроек каналов телевизора, и др.
1.3.3 По способу программирования микросхем
· Непрограммируемые ПЗУ;
· ПЗУ, программируемые только с помощью специального устройства - программатора ПЗУ (как однократно, так и многократно прошиваемые). Использование программатора необходимо, в частности, для подачи нестандартных и относительно высоких напряжений (до +/- 27 В) на специальные выводы.
· Внутрисхемно (пере)программируемые ПЗУ (ISP, in-system programming) - такие микросхемы имеют внутри генератор всех необходимых высоких напряжений, и могут быть перепрошиты без программатора и даже без выпайки из печатной платы, программным способом.
1.4 Исторические типы ПЗУ
Постоянные запоминающие устройства стали находить применение в технике задолго до появления ЭВМ и электронных приборов. В частности, одним из первых типов ПЗУ был кулачковый валик, применявшийся в шарманках, музыкальных шкатулках, часах с боем.
С развитием электронной техники и ЭВМ возникла необходимость в быстродействующих ПЗУ. В эпоху вакуумной электроники находили применение ПЗУ на основе потенциалоскопов, моноскопов, лучевых ламп. В ЭВМ на базе транзисторов в качестве ПЗУ небольшой ёмкости широко использовались штепсельные матрицы.
При необходимости хранения больших объёмов данных (для ЭВМ первых поколений - несколько десятков килобайт) применялись ПЗУ на базе ферритовых колец (не следует путать их с похожими типами ОЗУ). Именно от этих типов ПЗУ и берёт своё начало термин «прошивка» - логическое состояние ячейки задавалось направлением навивки провода, охватывающего кольцо. Поскольку тонкий провод требовалось протягивать через цепочку ферритовых колец для выполнения этой операции применялись металлические иглы, аналогичные швейным. Да и сама операция наполнения ПЗУ информацией напоминала процесс шитья.
1.5 Применение ПЗУ
В постоянную память часто записывают микропрограмму управления техническим устройством: телевизором, сотовым телефоном, различными контроллерами, или компьютером (BIOS или OpenBoot на машинах SPARC).
BootROM - прошивка, такая, что если её записать в подходящую микросхему ПЗУ, установленную в сетевой карте, то становится возможна загрузка операционной системы на компьютер с удалённого узла локальной сети. Для встроенных в ЭВМ сетевых плат BootROM можно активировать через BIOS.
Глава 2. BIOS
2.1 Понятие BIOS
Слово BIOS -- это аббревиатура на английском языке базовая система ввода/вывода: Basic Input Output System. Эта система представляет собой набор небольших программ, в функции которых входят начальное тестирование и обеспечение взаимодействия компонентов компьютерной системы между собой, а также с операционной системой и прикладными программами. По существу, BIOS является неким промежуточным слоем (интерфейсом) между программной и аппаратной частями компьютерной системы.
BIOS имеют различные контроллеры, видео-платы, дисководы, модемы, сканеры и другие внутренние и периферийные устройства компьютера. Это так называемые BIOS адаптеров, которые загружаются при запуске системы. Однако наиболее важной в компьютере является BIOS, расположенная на материнской плате и называемая системной BIOS. В системной BIOS находятся всё основное системное программное обеспечение компьютера, предназначенное для тестирования при включении питания аппаратных средств и управления ими, а также для распределения ресурсов между компонентами компьютера.
При работе компьютера операционная система обращается непосредственно к аппаратному обеспечению через BIOS. Такое обращение оказывается возможным потому, что в системной BIOS хранятся не только программы для тестирования, но и другие, предназначенные для активизации и управления аппаратным обеспечением во время работы компьютера. Такие программы называются драйверами устройств. При этом в каждой операционной системе - DOS, Windows 9x/NT/2000, OS/2, Linux или другой - для одного и того же устройства необходимы свои, вполне определённые драйверы. Поскольку программы-драйверы очень часто вызываются операционной системой и прикладными программами, они постоянно хранятся в BIOS, а не запускаются каждый раз при включении одного и того же устройства.
В системной BIOS содержатся драйверы основных компонентов, необходимые для начального запуска компьютера. Что же касается таких устройств, как видеоадаптеры, накопители CD-ROM, жёсткие диски с интерфейсом SCSI, звуковые адаптеры, сканеры, принтеры и др., то при запуске компьютера в них особой необходимости нет.
Поэтому процедуры их инициализации в системной BIOS отсутствуют - нужные драйверы загружаются с жёсткого диска во время запуска операционной системы.
Таким образом, программы системной BIOS выполняются при запуске компьютера до загрузки операционной системы.
2.2 Программа POST
В большинстве случаев PC-совместимых компьютеров системные BIOS содержат следующие основные программы:
Программа POST - самотестирование процессора, модулей оперативной памяти, набора микросхем, дисководов, клавиатуры и других жизненно важных компонентов компьютерной системы при включении её электропитания.
Программа CMOS Setup Utility - конфигурирование компьютерной системы и настройка её параметров. Эта программа запускается после нажатия определённой клавиши во время выполнения процедуры POST. В старых компьютерах на базе процессоров 286 и 386 для запуска этой программы необходимо иметь специальную дискету. Начальный загрузчик системы - выполнения поиска главного загрузочного сектора на дисковых устройствах.