Подсистема CMOS-памяти и часов реального времени RTC
В РС ХТ аппаратная конфигурация РС (объем памяти, количество и типы дисководов, тип видеоподсистемы и т. п.) задавались DIP-переключателями, состояние которых опрашивалось системой BIOS перед выполнением POST-программы. При изменении аппаратной конфигурации (реконфигурировании АПС) требовалось изменять состояние этих переключателей на системной плате вручную, что не просто, т. к. их назначение и расположение на системной плате специфично для каждого ее типа. В РС/АТ, для хранения подобной информации, состав которой, кстати, заметно расширился, ввели специальную микросхему памяти небольшого объема, питание которой при выключенном компьютере осуществляется от специальной батарейки или аккумулятора. В ту же микросхему поместили и часы-календарь (чтобы часы не останавливались, когда компьютер выключен). А чтобы снизить потребление мощности от батарейки, выбрали структуру КМОП (CMOS - Complimentary Metal-Oxide-Semiconductor - комплиментарный полупроводник, выполненный по металло-оксидной технологии на полевых транзисторах). Эта память и часы - CMOS Memory and Real Time Clock (RTC) стали стандартным элементом архитектуры РС/АТ. Содержимое этой памяти, время и дату модифицировали сначала с помощью внешней загружаемой утилиты SetUp, а позже эту утилиту встроили в BIOS. Эта микросхема CMOS RTC имеет встроенную систему контроля питания, отслеживающую разряд батареи ниже допустимого уровня. При разряженной батарее BIOS при загрузке ОС выводит на монитор сообщение типа:
CMOS battery state low
CMOS display type mismatch
RUN SETUP UTILITY
Press <F1> to RESUME
(низкое напряжение батареи питания CMОS-памяти. Содержимое CMOS-памяти неправильно. Запустите утилиту SETUP. Нажмите F1 для ее вызова).
Отсутствие ошибок в CMOS-памяти, проверяет BIOS при загрузке ОС, с помощью контрольной суммы, формирующейся при модификации содержимого CMOS-памяти и хранящейся в ней же.
Доступ к ячейкам CMOS RTC осуществляется CPU через порты ввода-вывода 70h (адрес ячейки) и 71h (данные).
Назначение ячеек SMOS RTC приведено в таблице 1.5.
Таблица 1.5. Стандартное назначение ячеек CMOS RTC.
Адрес
Назначение
00 - 09h
Ячейки RTC в BCD-формате:
00 - секунды
01 - секунды будильника
>02 - минуты
03 - минуты будильника
04 - часы
05 - часы будильника
06 - день недели
07 - день месяца
08 - месяц
09 - год (2 младшие цифры)
Размер базовой памяти, Кбайт (Low/High) 0280h = 640Кбайт
17 - 18h
Размер расширенной памяти, Кбайт (Low/High)
19, 1Ah
Расширенный тип диска C, D
1B - 2Dh
Зарезервированы
2E - 2Fh
Контрольная сумма CMOS c 10h по 20h (High/Low)
30n - 31h
Реальный размер расширенной памяти, Кбайт(Low/High)
32 - 33h
Используются в PS/2
33h
Флаги POST:
Бит 7 - наличие 128 Кбайт ОЗУ под границей 1 Мбайт (1 = есть, теневая память доступна)
Бит 6 - флаг SetUp (1 = первая загрузка после выполнения флаг SetUp, обычно = 0)
34 - 3Fh
Зарезервированы (можно писать свою информацию для привязки ПО к машине)
38 - 3Fh
В PS/2 - пароль, доступ по несуществующим адресам 78 -7Fh
Cвободные ячейки CMOS RTC 34-3Fh иногда используют для привязки программного обеспечения к конкретному компьютеру, которая выполняется в процессе инсталляции ПО. В этом случае, если не сохранять образ CMOS-памяти на диске, то, при разрушении информации в CMOS, право на использование данного ПО в данном компьютере потеряется.
Контрольные вопросы.
1. Как задавались параметры аппаратной конфигурации в РС/ХТ?
2. Где хранятся параметры конфигурации в РС\АТ?
3. Почему для CMOS RTC используются КМОП-структуры?
4. Как осуществляется доступ к ячейкам CMOS-памяти?
5. Как модифицируется содержимое CMOS-памяти?
6. Каким способом информация CMOS-памяти защищается от ошибок?
Знаете ли Вы, что только в 1990-х доплеровские измерения радиотелескопами показали скорость Маринова для CMB (космического микроволнового излучения), которую он открыл в 1974. Естественно, о Маринове никто не хотел вспоминать. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
