BIOS 配置

本节涵盖了针对初级管理员 101 考试(LPIC-1)的主题 1.101.1 的资料。此主题的权重为 1。

首先大概了解现代的个人电脑,然后讨论建立系统的配置问题。我们将集中关注的是使用 x86 处理器(比如 Intel® Pentium® 或 AMD Athlon 处理器)并拥有一条 PCI 总线的系统,因为当前这些是最为常见的。

这里所涉及的很多话题和针对具体外围设备的 LPI 目标有很多重叠之处。本教程后面的章节将引用到本节的基本资料。

系统和 BIOS 概述

现代的个人电脑(PC)系统都包括一个用于进行计算的中央处理单元(CPU)连同用来存储处理器所使用的数据的一些内存。为了使用此设备,我们需要连接外围设备,比如键盘、鼠标、显示器、硬盘、CD 或 DVD 驱动器、打印机、扫描仪和网卡,这就使我们能够输入、存储、打印、显示和传输数据。

在刚刚描述的电脑中,处理器所使用的内存称为随机访问存储器(Random Access Memory,RAM)。在典型的 PC 中,此内存是 易失的(volatile),也就是说,他需要有电源才能保存数据。关闭 PC,内存就会被清空。从另一个角度来说,当我们关闭一台 PC 后,他就只是一堆硬件组件,什么也做不了,直到他被重构(reprogrammed)。当启动机器时会发生重构;这个过程称作 引导(bootstrapping 或 booting) 电脑。

引导过程和 BIOS

引导的过程涉及到从外部存储设备(比如软盘、CD、DVD、硬盘或存储钥匙(memory key))中加载操作系统。执行这一初始加载的程式固化存储在电脑中,称为 基本输入输出系统(Basic Input Output System,BIOS)。 BIOS 存储在非易失性的(non-volatile)存储器中,有时也称作 只读存储器(Read Only Memory,ROM)。在早期的 PC 中, ROM 芯片通常焊接或套接在电脑的主板上(或 母板)。更新 BIOS 意味着要更换 ROM 芯片。后来,使用了 Electrically Erasable Programmable Read Only Memories(EEPROMs)。 EEPROM 支持使用磁盘在运行中进行更新,而无需专门的工具。现今您应该会更经常接触到的一种称为 闪存(Flash) 存储器的非易失性存储器,数码相机和存储钥匙也使用了他。闪存存储器也支持在运行时更新 BIOS。

除了控制 PC 的初始引导之外,现今的 BIOS 程式通常还允许用户配置或检查系统中的一些配置选项。包括检查已安装的部件,比如 RAM、硬盘驱动器、光驱(optical drive)、键盘、鼠标,连同可能的板载显示部件、声音部件和网络连接。用户能够启用或禁用某些部件。例如,为了使用安装的声卡,板载的声音部件可能被禁用。用户还能够选择考虑使用哪些设备来引导系统,连同是否使用口令保护系统。

要访问 BIOS 配置屏幕,通常需要有一个连接到系统的键盘。当系统加电启动时,会执行 Power On Self TestPOST。在某些系统中,会简短地提示您按下一个特定的键来进入配置,否则就会进行正常引导。在其他系统上,需要知道在调用正常引导过程之前按哪个键,因为可能没有提示,或在先前对配置选项的定制删除了提示。在某些系统中,除了进入 BIOS 配置以外,可能还会有其他选择,如图 1 所示。否则,应该会看到如图 2 所示的 BIOS 概要屏幕。


图 1. 访问 BIOS 配置
访问 BIOS 配置

图 2. BIOS 配置概要
BIOS 配置概要

以上插图是可能会看到的内容示例,但是,各个 BIOS 配置屏幕差异很大,所以假如看到了不同的屏幕不要感到惊讶。

图 2 告诉我们,闪存 EEPROM(或系统 BIOS)版本号是 24KT52AUS,其日期标记是 2004 年 3 月 4 日,而系统的当前时间是 2005 年 6 月 9 日。查看制造商(IBM)的支持站点,会找到一些较新的可用 BIOS 版本,所以,升级这个系统的 BIOS 可能是个好主意。

在图 2 中您会注意到其他一些菜单选项。在本教程后面的章节中我们将讨论这些选项。但是,在开始之前,让我们先再多研究一些 PC 的内部工作方式。

总线、端口、IRQ 和 DMA。

PCI 和 ISA 总线

外围设备(包括那些可能构建在系统板中的)通过 总线 和 CPU 通信。当前最常见的总线类型是 Peripheral Component InterconnectPCI)总线,他几乎已完全取代了更早的 Industry Standard ArchitectureISA)总线。1984 年 IBM PC-AT 中首次使用他,之后 ISA 总线有时也称为 AT 总线。在从 ISA 到 PCI 总线的过渡过程中,很多系统同时包含了这两类总线的插槽,以使得 ISA 或 PCI 外围设备都能够使用。

ISA 总线支持 8-位 和 16-位 设备卡,而 PCI 总线支持 32-位 设备。

更有一些也应该了解的其他总线标准。很多系统中包括一个 Accelerated Graphics PortAGP)插槽,这是个基于 PCI 2.1 总线规范的特别插槽,但是为图像卡所需要的高带宽和快速响应进行了优化。他正在慢慢被更新的 PCI ExpressPCI-E)所取代,后者解决了先前 PCI 设计中的很多限制。

在本系列的最后一篇教程中将深入了解 Linux 文档系统,但是,在此先介绍 /proc 文档系统。这不是个磁盘上的真实文档系统,而是个“假的文档系统”,提供关于正在运行的系统的信息。在这个文档系统中,文档 /proc/pci 包含了系统 PCI 总线上设备的信息。曾有一些关于废除这个特别文档的讨论,因为 lspci 命令能够给出类似的信息。运行 cat /proc/pci 命令,能够看到类似于清单 1 的输出。


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