Kapitel 13 · CMOS-RAM- und BIOS-Update 451 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. Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark. BIOS-Speicherchips 452 0 magnum 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 Methoden, 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 grundlegende 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 Firma Typ Pins kurzschließen Benchmarq BQ3258S 12 + 20 Benchmarq BQ3287AMT 12 + 21 C&T P82C206 12 + 32 Dallas DS12885S 12 + 20 Hitachi HD146818AP 12 + 24 Motorola MC146818AP 12 + 24 OPTI F82C206 3 + 26 Samsung KS82C6818A 12 + 24 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. Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark. Kapitel 13 · CMOS-RAM- und BIOS-Update 453 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 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 BIOS-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. Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark. BIOS-Speicherchips 454 0 magnum 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 Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark. Kapitel 13 · CMOS-RAM- und BIOS-Update 455 Hersteller Typ Programmierspannung AMD Am28F010 12V AMD Am28F010A 12V AMD Am29F010 5V Atmel AT28C010 5V Atmel AT28MC010 5V Atmel AT29CC010 5V Atmel AT29LC010 5V Catalyst CAT28F010 12V Catalyst CAT28F010V5 5V Fujitsu 28F010 12V Hitachi HN28F101 12V Hitachi HN29C010 12V Hitachi HN29C010B 12 V Hitachi HN58C1000 5V Hitachi HN58C1001 12V Hitachi HN58V1001 12V INTEL A28F010 12V INTEL 28F001BX-B 12V INTEL 28F001BX-T 12V INTEL 28F010 12V Mitsubishi M5M28F101FP 12V Mitsubishi M5M28F101P 12V Mitsubishi M5M28F101RV 12V Mitsubishi M5M28F101VP 12V SEEQ DQ28C010 5V SEEQ DQM28C010 5V Tab. 13.5: Wiederbeschreibbare Speichertypen, wie sie auf Mainboards für das BIOS zum Einsatz kommen. Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark. BIOS-Speicherchips 456 0 magnum 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 SEEQ DQ28C010A 5V SEEQ DQ47F010 12V SEEQ DQ48F010 12V SGS Thomson M28F010 12V SGS Thomson M28F1001 12V Texas Instruments TMS28F010 12V Texas Instruments TMS29F010 5V Winbond W27F010 12V Winbond W29EE011 5V XICOR X28C010 5V XICOR XM28C010 5V Hersteller Typ Programmierspannung Tab. 13.5: Wiederbeschreibbare Speichertypen, wie sie auf Mainboards für das BIOS zum Einsatz kommen. (Forts.) Adressen/Hex Größe Anwendung 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) Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark. Kapitel 13 · CMOS-RAM- und BIOS-Update 457 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 BIOS-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. Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark. BIOS-Identifizierung 458 0 magnum 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. Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark. Kapitel 13 · CMOS-RAM- und BIOS-Update 459 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: 1 BIOS vor Version 4.2 2 Elite BIOS, Version 4.5 3 Power BIOS, Version 5.0 4 Card Ware PCMCIA 5 CAM SCSI BIOS 6 Medallion BIOS, Version 6 2. Zeichen Bus-Typ: 1 ISA 2 PS/2 3 EISA 4 EISA/ISA A ISA/PCI B EISA/PC C ISA/ D EISA/ E PCI/PnP Tab. 13.7: Identifizierung der Award-BIOS-Nummern Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark. BIOS-Identifizierung 460 0 magnum 3. Zeichen CPU-Typ: 4 486 5 Pentium I 6 ab Pentium II 9 neuer Typ U universeller Typ 4.–5. Zeichen Chipsatz, siehe Tabelle 13.8 6.–7. Zeichen Hersteller, siehe Tabelle 13.9 8.–12. Zeichen Entwicklungsstand/Land und herstellerabhängig: A USA B für den Endverbraucher C Prototyp D endgültig Code Chipset 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.) Please purchase PDF Split-Merge on www.verypdf.com to remove this watermark. . Hersteller- und Chipset- Kennzeichnungen, wie sie bei einem BIOS der Firma Award üblich sind. 1. Zeichen Versionsnummer /BIOS- Typ: 1 BIOS vor Version 4.2 2 Elite BIOS, Version 4.5 3 Power BIOS, Version. 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. 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 grundlegende