BIOS und Troubleshooting- P45 pps

Falls ein Baustein wie der Dallas DS12887 auf dem Mainboard vorhan-den ist, greift keine dieser Methovorhan-den, vorhan-denn die Batterie befindet sich – wie im vorherigen Kapitel erläut

der Setup-Parameter), es funktioniert leider auch nicht mit allen Main-boards und ist gewissermaßen nur für den absoluten Notfall vorgesehen

13.2.2 Löschen des kompletten

CMOS-RAM-Inhalts

Das Passwort löscht man mit Sicherheit, wenn gleich der komplette Inhalt des CMOS-RAMs gelöscht wird Hierfür ist auf einigen Main-boards ein spezieller Jumper vorgesehen, und wenn dieser für einige Zeit

von der Position Normal in die Position Discharge oder Clear gebracht

wird, wird der gesamte CMOS-RAM-Inhalt auf die Standardwerte zurückgesetzt Es ist keine Seltenheit, dass der Jumper bis zu 30 Minuten

in der Discharge-Stellung stecken muss, bis das CMOS-RAM sein Gedächtnis verloren hat, und es auch schon Fälle gegeben hat, wo es mehrere Tage gedauert hat Bei einigen Mainboards (siehe Bild 13.5) gibt

es auch nur eine Stellung, d.h., der Jumper ist nur zu stecken und nicht umzustecken Nach dieser Prozedur ist der Jumper natürlich wieder zu entfernen bzw in die Ursprungsstellung zu bringen

Es kommt jedoch auch vor, dass kein entsprechender Jumper auf dem Mainboard vorgesehen ist, was das Löschen des Passworts erschweren kann Wird das CMOS-RAM in diesem Fall von einem externen Akku gespeist, wird dieser einfach vom Anschluss des Mainboards abgezogen Entsprechendes gilt für Mainboards, die mit einer Batterie (Knopfzelle) arbeiten

Es ist ebenfalls möglich, dass der Akku auf das Mainboard gelötet ist In diesen Fall kneift man einen Kontakt ab und lötet ihn nach einiger Zeit wieder an Auch dabei muss man eine Weile abwarten (Stunden?), und

Bild 13.5: Bei diesem Mainboard wird der Jumper JP1 umgesetzt, woraufhin das

CMOS-RAM gelöscht wird

wer diese Prozedur bei abgehängter Batterie – und natürlich bei ausge-schaltem PC – beschleunigen will, verbindet den Power- mit dem Masse-anschluss des Chips über einen 10 kOhm-Widerstand auf dem Main-board Bei welchen Bausteinen dies funktioniert und welche Pins zu überbrücken sind, ist in Tabelle 13.4 angegeben

Falls ein Baustein wie der Dallas DS12887 auf dem Mainboard vorhan-den ist, greift keine dieser Methovorhan-den, vorhan-denn die Batterie befindet sich – wie im vorherigen Kapitel erläutert – im Baustein selbst und kann meist nicht herausgenommen werden Die Typen mit einem A in der Bauteilbe-zeichnung (siehe Tabelle 13.2) besitzen allerdings einen RAM-Clear-Anschluss am Pin 21, der auf Masse gelegt werden kann, wodurch der RAM-Inhalt dann gelöscht ist Diese Prozedur führt man am besten mit ausgebautem Baustein aus, falls er sich in einem Sockel befindet und sich somit vom Mainboard entfernen lässt

Nach dem Löschen des CMOS-RAMs muss man sich die Mühe machen, alle vorherigen Eintragungen wieder im BIOS-Setup einzugeben, oder es wird zuvor ein entsprechendes Tool (auf beiliegender CD) eingesetzt, das ermöglicht, die festgelegten BIOS-Setup-Parameter abzuspeichern und auch wieder zu laden

13.3 BIOS-Speicherchips

In jedem PC befinden sich ein oder mehrere ROMs (bis zu vier auf eini-gen älteren Boards), die die grundleeini-gende Software für die Kommunika-tion des Betriebssystems mit der Hardware enthalten: das BIOS Der Inhalt der ROMs ist nicht veränderbar Wird einmal eine neue Version benötigt, die beispielsweise neuere Laufwerke unterstützt, müssen die

Tab 13.4: Bei abgetrennter Batterie bzw bei abgetrenntem Akku können diese Pins

mithilfe eines Widerstandes überbrückt werden, damit der Chip endlich sein Gedächtnis verliert

Bausteine ausgetauscht werden Befinden sich zwei ROMs im System, ist das eine meist mit EVEN oder LOW und das andere mit ODD oder HIGH bezeichnet

Das EVEN-ROM wird mit den geraden Adressen (den unteren) und das ODD-ROM mit den ungeraden Adressen des Mikroprozessors angesteu-ert Neuere Mainboards verwenden üblicherweise nur einen einzigen Speicherbaustein für das BIOS, der über einen 8-Bit-Bus, der auch als

X-Bus oder Peripheral X-Bus bezeichnet wird, an die Southbridge

angeschlos-sen ist Bei älteren Mainboards findet eine 16- (zwei ROMs) oder sogar eine 32-Bit breite (vier ROMs) Verbindung mit dem Systembus statt, was seit den PCI-Designs aber in dieser Form nicht mehr praktiziert wird Vielmehr ist man gewissermaßen zur traditionellen 8-Bit breiten BIOS-Chip-Anbindung zurückgekehrt, weil die BIOS-Routinen bei aktuellen Betriebsystemen ohnehin nur für die Initialisierung und den Boot benö-tigt werden

Auf den Mainboards befindet sich heutzutage ein einziges EEPROM

(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) oder ein

Flash-Speicher; beide Typen sind elektrisch löschbar Die »normalen« ROMs sind demgegenüber nicht löschbar, da das Programm praktisch in den Chip »eingebrannt« ist Die elektrisch löschbaren Speicherbausteine kann man sich vereinfacht gesehen als Kombination aus einem RAM, welches sowohl gelesen als auch beschrieben werden kann, und einem Nur-Lese-Speicher (ROM) vorstellen, dessen Inhalt demnach nach dem Abschalten der Versorgungsspannung erhalten bleibt

Mithilfe von UV-Licht eines speziellen Löschgerätes sind hingegen die EPROMs löschbar, die ein Fenster besitzen, welches meist mit dem Aufkleber (siehe Bild 13.6) zugedeckt ist, und ebenfalls als BIOS-Speicherbausteine verwendet werden Letzteres trifft jedoch nur für ältere Mainboards zu, denn die Flash-Memories enthalten außerdem Plug&Play-Informationen, die vom System automatisch aktualisiert wer-den, was bei der Verwendung von PROMs oder EPROMs nicht möglich ist

Bild 13.6: Bei älteren Mainboards befindet sich das BIOS in zwei Speicherbausteinen,

deren Inhalt sich nicht vom Anwender verändern lässt

Aus diesem Grund lässt sich zwar der Inhalt eines Flash-Speichers – per speziellem Programmiergerät – prinzipiell auch in ein EPROM program-mieren, allerdings wird nachfolgend der Plug&Play-Mechanismus nicht korrekt funktionieren Wenn sich ein BIOS während der Initialisierung des PC als Plug&Play-Version zu erkennen gibt, kann man mit Sicherheit davon ausgehen, dass ein Flash-Speicher auf dem Mainboard für das BIOS verwendet wird

Die Flash-Speicher sind eine Weiterentwicklung der EEPROMs und ver-wenden daher im Prinzip auch die gleiche Technologie Die zusätzliche Dekodierlogik, mit der sich der Inhalt blockweise und nicht immer nur komplett ändern lässt (wie z.B bei EPROMs), ein Zustandsautomat (State Machine) für die Programmierung und Ladungspumpen für die Erzeugung der Programmierspannung sind in einem EEPROM teilweise und bei einem Flash-Speicher komplett im Baustein selbst integriert Die EEPROMs benötigen daher – je nach Typ – ein wenig Zusatzlogik, die auf dem Mainboard realisiert ist, während Flash-Memories ohne diese auskommen Wie Bild 13.7 zeigt, verfügen die Flash-Speicher über unter-schiedliche Bauformen, wobei der oberste Baustein sich in einer Fassung befindet, was im Notfall (defektes BIOS) ganz nützlich sein kann, da der Chip dann austauschbar ist

Ob sich auf dem Mainboard ein EEPROM oder ein Flash-Speicherbau-stein befindet, ist daher für ein BIOS-Update (siehe Kapitel 13.6) im Prin-zip nicht weiter von Bedeutung Wichtig ist jedoch – neben der Unterstüt-zung durch ein geeignetes Writer-Programm – die Programmierspannung, die entweder 12V oder 5V beträgt, was vom jeweiligen Bausteintyp abhängig ist Tabelle 13.5 zeigt eine Reihe verschiedener EEPROM- und Flash-Typen mit den jeweils definierten Programmierspannungen, wobei eigentlich alle neueren mit 5V arbeiten

Bild 13.7: Verschiedene Bauformen von Flash-Speichern, die das BIOS enthalten

Hersteller Typ Programmierspannung

Tab 13.5: Wiederbeschreibbare Speichertypen, wie sie auf Mainboards für das BIOS

zum Einsatz kommen

Vielfach unterstützt ein Mainboard nur einen bestimmten wiederbe-schreibbaren Speichertypen für das BIOS und damit entweder nur 5V oder nur 12V Es gibt jedoch auch Ausnahmen, und dann findet sich auf

dem Mainboard ein Jumper, der mit Flash ROM Voltage Selector oder

ähnlich bezeichnet ist und – je nach Stellung – beide Programmierspan-nungen zur Verfügung stellen kann

Ein Flash-PROM ist intern in Blöcke aufgeteilt, die je nach Hersteller eine unterschiedliche Größe aufweisen können Für ein BIOS macht man sich diesen Umstand zunutze und teilt die BIOS-Software ebenfalls in Blöcke auf Wie dies beispielsweise bei einem Standardtyp wie dem 28F001BX-T der Firma Intel aussehen kann, ist in Tabelle 13.6 angegeben

Der Boot-Block enthält – wie es der Name andeutet – Informationen für den Boot-Vorgang des PC, der separat zur eigentlichen BIOS-Software

Texas Instruments TMS28F010 12V Texas Instruments TMS29F010 5V

Tab 13.5: Wiederbeschreibbare Speichertypen, wie sie auf Mainboards für das BIOS

zum Einsatz kommen (Forts.)

FE000-FFFFF 8 kByte Boot-Block FD000-FDFFF 4 kByte Plug&Play-Speicherbereich, ESCD EC000-FCFFF 4 kByte OEM-Logo für Anzeige

E0000-FBFFF 112 kByte System-BIOS Tab 13.6: Die typische Belegung eines Flash-PROMs (128 kByte x 8 Bit)

im Flash-PROM geführt wird Sowohl der Boot-Block als auch die weite-ren BIOS-Routinen müssen aufeinander abgestimmt sein (Versionsnum-mer), und bei der Vielzahl der möglichen Versionen kann der Fall auftre-ten, dass auch der Boot-Block mit aktualisiert werden muss Für diesen Fall enthält ein modernes Flash-Writer-Programm einen speziellen Menüpunkt, wie es in Kapitel 13.6.4 genau erläutert ist

Bei PCs, die nicht mit einem Flash-Speicher als BIOS-Chip arbeiten, son-dern in der Regel mit einem EPROM (Typ 27512, 64 kByte x 8 Bit), ergibt sich ein Vorteil für das Hochladen von Treibern, da ein Flash-Spei-cher mindestens die doppelte Kapazität aufweist (128 kByte x 8 Bit) und dementsprechend 64 kByte zusätzlich belegt Insbesondere in der Über-gangszeit von den Mainboards mit EPROM zu denen mit Flash-Speicher und der Verwendung von DOS/Windows 3.x hat dies zu Problemen geführt, denn was zuvor problemlos »hochgeladen« werden konnte (Sound-Karten-, Netzwerk- und SCSI-Treiber), passte nun nicht mehr gemeinsam in den Bereich oberhalb des Arbeitsspeichers Dies hatte zur Folge, dass das Betriebssystem aus Speichermangel nicht mehr starten konnte Glücklicherweise hat sich dies ab Windows 95, das eigene Treiber (32 Bit) für diese Komponenten mitbringt, geändert, denn es lädt diese erst dann, wenn der Boot-Vorgang des Betriebssystems eingesetzt hat, und nicht wie bei DOS vorher via CONFIG.SYS und AUTOEXEC.BAT

13.4 Shadow-RAM für das BIOS

Wie zuvor erläutert, verwenden aktuelle PCs im Gegensatz zu einigen älteren Modellen stets nur einen einzigen BIOS-Baustein, der über den X-Bus angesteuert wird Dieser ist in einer Datenbreite von nur 8 Bit ausge-führt, was bedeutet, dass jeder Zugriff auf das BIOS demnach in 8-Bit-Breite erfolgt Daher ist in den Setups vorgesehen, dass der

BIOS-Inhalt in ein Shadow-RAM kopiert werden kann Das Shadow-RAM ist

ein spezieller Bereich im PC-Arbeitsspeicher (Adapterbereich), auf den bei allen 486-CPUs in einer Breite von 32 Bit und ab den Pentium-PCs mit 64 Bit zugegriffen wird, was eine beschleunigte Datenausgabe gegen-über dem Transfer direkt aus dem BIOS-ROM zur Folge hat

Diese beschleunigte Verarbeitung der BIOS-Routinen ist aber nur unter DOS von spürbarem Gewinn, denn moderne Betriebssysteme wie Win-dows greifen nur in Ausnahmefällen auf die BIOS-Software zu, da sie eigene leistungsfähigere Software mitbringen Das Einschalten von

Bild 13.8: An dieser Stelle kann ein Shadow-RAM für das System- und auch das

Video-BIOS eingeschaltet werden

Shadow-RAM kann aber ganz nützlich sein, wenn es darum geht, ein defektes BIOS wieder zu reparieren, was in Kapitel 13.6.8 behandelt wird Generell schadet es zumindest nichts, wenn Shadow-RAM sowohl für das System-BIOS als auch für das Video-BIOS, das dem BIOS auf einer Grafikkarte entspricht, eingeschaltet wird, denn dadurch kann sich die Geschwindigkeit beim Boot des Betriebssystems erhöhen

Im BIOS-Setup ist die entsprechende Option zum Einschalten von Shadow-RAM meist in einem erweiterten Setup zu finden, wie

beispiels-weise im BIOS Features Setup oder auch Advanced Chipset Features

Setup Darüber hinaus gibt es meist auch gleich noch mehrere

Shadow-RAM-Bereiche (siehe Bild 13.9), die theoretisch eingeschaltet werden könnten, was aber nicht ganz ungefährlich ist, sodass außer dem System-

und dem Video-BIOS lediglich Shadow RAM konfiguriert werden sollte

Bei anderen BIOS-Chips – wie beispielsweise auf einem SCSI-Adapter – ist nämlich die Kenntnis notwendig, in welchem Bereich sich dieses BIOS jeweils befindet, was aber nicht allgemein standardisiert ist

Je nach BIOS-Version kann auch mit dem Eintrag System BIOS

Cache-able die Einschaltmöglichkeit von Shadow-RAM für das System-BIOS

gemeint sein, was aber nichts am Prinzip ändert, es ist nur eine andere – vielleicht etwas unglückliche – Bezeichnung

13.5 BIOS-Identifizierung

Nach dem Einschalten des PC werden auf dem Monitor (links unten) bis

zu drei Zeilen abgebildet, die nähere Informationen zur BIOS-Version und

den implementierten Funktionen preisgeben können Diese Zeilen müssen

nicht zwangsläufig vorhanden sein, es können auch einige fehlen, oder es sind auch nur Teile der im Folgenden erläuterten Angaben zu finden

Bild 13.9: Dieses Award-BIOS bietet die Möglichkeit verschiedene

Shadow-RAM-Bereiche aktivieren zu können

13.5.1 Award-BIOS

Auf den BIOS-Setup-Seiten findet sich oben (im Kopf) manchmal eben-falls eine Bezeichnung aus einer Zahlen-Buchstaben-Kombination, die ebenfalls beim Boot des PC aufgeblendet werden kann, beispielsweise eine Bezeichnung wie 2A69KA1A bei einem Award-BIOS, was in diesem Fall die folgende Bedeutung hat:

2A69KA1A 2A69K: Chipsatz, Intel 440BX-Chipset für Pentium II A1: Der Hersteller des Mainboards ist ABit

A: Die Modellnummer des Herstellers (AB-BX6)

Die folgenden Tabellen zeigen einige Beispiele für Hersteller- und Chipset-Kennzeichnungen, wie sie bei einem BIOS der Firma Award üblich sind

1 Zeichen Versionsnummer/BIOS-Typ:

2 Zeichen Bus-Typ:

Tab 13.7: Identifizierung der Award-BIOS-Nummern

3 Zeichen CPU-Typ:

4.–5 Zeichen Chipsatz, siehe Tabelle 13.8

6.–7 Zeichen Hersteller, siehe Tabelle 13.9

8.–12 Zeichen Entwicklungsstand/Land und herstellerabhängig:

214I8 SiS 85C471 214I9 SiS 85C471E 214X2 UMC 491 215UM OPTIi 82C546/82C597 2A431 Cyrix MediaGx Cx5510 2A432 Cyrix GXi Cx5520 2A434 Cyrix GXm Cx5530 2A496 Intel Saturn

2A498 Intel Saturn II 2A499 Intel Aries 2A4IB SiS 496/497 2A4KC Ali 1439/45/31 Tab 13.8: Beispiele für die Kennzeichnung von Chipsets beim BIOS-Hersteller Award Tab 13.7: Identifizierung der Award-BIOS-Nummern (Forts.)