CMOS & BIOS

8.0 PENGENALAN

Selepas era pengenalan kepada komputer IBM PC/AT, beberapa konfigurasi bagi suis DIP telah ditukar dan

dikurangkan berbanding ketika era komputer PC/XT. IBM memilih untuk menyimpan parameter bagi setup

sistem di dalam satu cip IC RAM yang berkuasa rendah, dipanggil CMOS RAM, tanpa menghadkan konfigurasi

sistem yang sedia ada. CMOS RAM yang digunakan sebenarnya bergabung dengan RTC (Real Time Clock)

dalam satu cip IC.

Apabila satu komputer jenis AT dihidupkan, sistem atribut yang tersimpan di dalam CMOS RAM akan dibaca

oleh BIOS yang tersimpan dalam cip ROM. BIOS kemudiannya akan menggunakan sistem atribut tersebut

ketika operasi normal. Amatlah penting supaya setting yang betul digunakan pada sistem konfigurasi atau

masalah akan wujud dalam sistem.

CMOS dan BIOS merupakan cip utama yang dikaitkan dengan sistem POST (Power ON Self Test). BIOS

sebenarnya merupakan satu aturcara yang ditulis untuk membolehkan satu komputer melakukan ujian kendiri

terhadap sistemnya. BIOS disimpan dalam satu cip ROM yang dipanggil EPROM.

8.1 CMOS

CMOS merupakan singkatan daripada Complementary Metal Oxide Semiconductor. Ia sebenarnya merujuk

kepada satu cip statik RAM (SRAM) yang dibina menggunakan teknologi CMOS dan menggunakan kuasa yang

rendah ketika operasi. RAM CMOS biasanya digunakan di dalam sistem komputer untuk bekerjasama dengan

aturcara di dalam ROM BIOS untuk menyemak dan mengaktifkan operasi sistem komputer.

Aturcara atau arahan yang tersimpan di dalam RAM CMOS bersifat volatile (meruap-data hilang apabila bekalan

kuasa dimatikan) berbanding ROM BIOS yang bersifat non-volatile (tak meruap –data kekal walaupun bekalan

kuasa dimatikan). Oleh itu cip CMOS RAM biasanya disambungkan kepada satu bateri 9V ~ 18V untuk

membekalkan kuasa sentiasa kepada cip dan seterusnya mengekalkan data di dalamnya.

Cip CMOS RAM biasanya mengandungi maklumat berkaitan konfigurasi masa, tarikh dan tahun dan sistem akan

melaksanakan kiraan berterusan walaupun selepas komputer dimatikan. Jika bateri yang disambungkan kepada

cip CMOS RAM telah lupus atau rosak, secara tak langsung maklumat yang ada tersimpan di dalam cip akan

terjejas.

8.1.1 Paparan CMOS semasa ujian POST oleh BIOS

Rajah 8.1.1 di bawah menunjukkan paparan yang dapat dilihat sebaik sahaja satu sistem komputer berjaya

melepasi peringkat pertama pengujian. Paparan tersebut menunjukkan semua perkakasan yang diuji berfungsi.

Peringkat seterusnya untuk menentukan baki perkakasan seperti tetikus dan papan kekunci boleh berfungsi.

1

Rajah 8.1.1 Paparan CMOS

8.2 BIOS (BASIC INPUT/ OUTPUT SYSTEM)

BIOS adalah singkatan daripada Basic Input/Output System merupakan sistem asas masukan/keluaran yang

mengawal perjalanan operasi sistem komputer. Aturcara BIOS biasanya disimpan di dalam cip ROM yang

bersifat kekal dan non volatile . Semasa memulakan sesebuah sistem komputer (ON), perkara berikut mungkin

dialami:

Cahaya atau lampu yang berkelip-kelip kelihatan pada skrin paparan, papan kekunci dan juga pemacu

cakera.

Beberapa perkataan dan nombor yang mungkin tidak anda fahami kelihatan silih berganti pada skrin

monitor yang hitam dan akhirnya skrin Windows 95 atau Windows 98 muncul di skrin (sekiranya anda

menggunakan sistem pengoperasian tersebut)

Keadaan di atas berlaku dalam tempoh masa 5 hingga 10 saat adalah komputer sedang mengenal pasti sistem

komputer berdasarkan program yang telah ditulis di dalam BIOS.

Kenapa perlu menukar ROM BIOS yang baru?Kebanyakan komputer masa kini perlu mengupgrade cip ROM bios sentiasa untuk membolehkan komputer menampung pelbagai peranti, perisian atau port tambahan. Lazimnya komputer klon yang dijual di pasaran tidak 100% serasi IBM dan dengan mengupgrade ROM bios, semua teknologi baru boleh dicapai.

Secara amnya, BIOS merupakan papan litar atau cip yang berada pada papan induk dan bertindak mengawal atau

menguruskan bagaimana sesebuah sistem komputer berfungsi atau beroperasi. Cip ini mungkin dalam bentuk

EPROM atau ROM jenis yang lain. Cip BIOS hanya mampu menampung sejumlah kecil data atau arahan sahaja.

Terdapat banyak jenis BIOS yang terdapat di pasaran, contohnya AMI BIOS, Award, Phoenix, DTR, MR,

Quadtel dan sebagainya. ROM BIOS merupakan komponen pertama yang dikenalpasti oleh mikropemproses

sebaik sahaja komputer diaktifkan (booted up). BIOS menyimpan sejumlah aturcara yang disimpan secara kekal

oleh pengilang cip ke dalam cip ROM BIOS.

2

8.2 Bahagian utama pengoperasian cip BIOS

8.2.1 Tugas Utama CMOS dan BIOS

Tugas-tugas yang dilakukan oleh BIOS semasa komputer dimulakan adalah seperti berikut:

BIOS akan secara automatik mengaktif dan mencapai data atau maklumat yang berkaitan dengan jenis

pemproses mikro yang digunakan (sama ada Pentium II, Pentium III dan sebagainya) dari CPU.

BIOS melaksanakan ujian kendiri (power-on self-test) dalaman terhadap CPU. Seterusnya BIOS

membaca maklumat berkaitan dengan sistem komputer daripada peranti yang dinamakan CMOS

(Complimentary Metal Oxide Semiconductor); yang berada pada cip masa nyata (Real time chip – RTC)

bersam-sama dengan jam sistem dan bateri. CMOS mengandungi maklumat yang berkaitan dengan

perkakasan seperti jenis pemacu cakera keras, pemacu cakera liut dan saiz ingatan utama sesebuah sistem

komputer.

Apa yang membezakan ROM BIOS ?ROM BIOS dibezakan berpandukan jenis komputer PC yang kita ada, XT atau AT. Semua pengeluar motherboard menggunakan chipset yang pelbagai, antara yang popular termasuklah INTEL VLSI Technology, Western Digital dan CHIPS.

Selepas maklumat daripada CMOS dicapai, BIOS kemudiannya menentukan jumlah ingatan utama yang

ada dan membandingkannya dengan nilai yang sedia ada di dalam CMOS. Sekiranya nilai sedia ada

tidak menyamai nilai yang ada di dalam CMOS, satu mesej amaran akan dipaparkan pada skrin. Dua

kemungkinan berlaku, iaitu terdapat masalah pada cip ataupun menambah jumlah ingatan (upgrade)

tanpa terlebih dahulu memaklumkan kepada sistem komputer secara rasmi.

Seterusnya BIOS mencari sistem pengoperasian (contohnya Microsoft Windows) yang digunakan oleh

sistem komputer tersebut mengikut maklumat yang diberikan oleh CMOS. Setelah sistem pengoperasian

ditemui, BIOS menyerahkan tugasnya kepada sistem pengoperasian tersebut.

Namun demikian tugas BIOS tidak berhenti di situ sahaja. Di sepanjang masa sistem komputer digunakan, BIOS

masih beroperasi sebagai tulang belakang yang menyediakan penghubung di antara pengguna dengan sistem

pengoperasian.

3

Rajah 8 : BIOS bertindak sebagai tulang belakang yang menghubungkan pengguna dengan sistem

pengoperasian

CMOS dan BIOS merupakan dua cip IC yang berbeza di mana kandungan data dalam BIOS adalah kekal dan tidak boleh diubah oleh pengguna (melainkan dengan peralatan yang sesuai dan jika perlu). Kandungan dalam CMOS boleh diubah oleh pengguna disebabkan CMOS adalah cip RAM yang boleh melakukan operasi baca dan tulis.

8.3 KAITAN DI ANTARA CMOS DAN BIOS

CMOS digunakan kerana ia lebih kebal hingar (kurang gangguan bunyi), menggunakan kuasa yang lebih rendah,

dan mempunyai keupayaan penyimpanan yang lebih baik berbanding chip TTL (Transistor Transistor Logic).

Kelemahan CMOS adalah ia perlu disambungkan kepada bateri kerana ciri-cirinya yang meruap (volatile), oleh

itu satu bateri (+3 ~ +18 V) biasanya disambungkan kepada cip CMOS RAM untuk mengekalkan prestasi

kendaliannya.

EPROM atau Erasable Programmable Read Only Memory merupakan satu cip atau peranti ingatan rawak yang

berupaya untuk melaksanakan operasi baca sahaja (Read Only). Selepas sesuatu cip EPROM diaturcara,

pengguna tidak boleh mengubah kandungan datanya. Biasanya pengilang atau pengeluar computer akan

mengatucara EPROM dengan aturcara BIOS semasa di kilang lagi sebelum sampai kepada pengguna. EPROM

sebenarnya satu cip ingatan yang boleh diaturcara dan ditulis berulangkali dengan mengunakan peralatan khas.

Untuk memadam kandungan cip EPROM, cip ini akan diletakkan pada peralatan yang dipanggil EPROM Eraser.

Peralatan EPROM Eraser ini akan memancarkan cahaya ungu (Ultra Violet -UV) ke atas tetingkap EPROM dan

memadam kandungan yang ada di dalam EPROM. Proses ini akan memadam kesemua kandungan atau aturcara

yang disimpan dalam EPROM.

4

Antaramuka Pengguna(Teks atau Grafik

Perisian SistemPengoperasian

Perkakasan (Dengan BIOS)

Untuk mengaturcara EPROM, satu peralatan yang dipanggil EPROM Programmer digunakan dan satu perisian

khas digunakan supaya aturcara yang ditulis boleh disimpan ke dalam EPROM. Aturcara yang dimasukkan

adalah di dalam bentuk bahasa kod mesin (Binari File).

Kebanyakan pakar komputer menggunakan panggilan BIOS dan CMOS bagi mewakili operasi POST yang

dilaksanakan oleh satu sistem komputer mikro. Ini menimbulkan kekeliruan kepada pengguna akan kedudukan

sebenar aturcara permulaan sistem diletakkan. BIOS dan CMOS RAM bukan merupakan satu cip yang sama;

BIOS (ROM- Read Only Memory) dan CMOS RAM (RAM –Random Access Memory).

Walau bagaimanapun, BIOS dan CMOS RAM berkait rapat kerana BIOS menyimpan aturcara perkukuhan

(firmware) yang disimpan oleh pengilang untuk memulakan sistem, manakala CMOS RAM menyimpan

parameter bagi sistem setup. BIOS akan membaca kandungan data dalam CMOS ketika komputer mula-mula

dihidupkan dan membekalkan rutin setup yang membenarkan pengguna untuk mengubah kandungan data dalam

CMOS.

8.4 KONFIGURASI, KAEDAH DAN APLIKASI KONFIGURASI BAGI CMOS DAN BIOS

Setiap kali kita menekan butang kuasa pada komputer, sistem secara automatik akan mengarahkan

mikropemproses membaca atau mengenal pasti arahan yang disimpan di dalam cip BIOS. Cip BIOS menyimpan

semua arahan yang mengarahkan computer dan sistem untuk mengenal pasti beberapa konfigurasi yang

ditetapkan untuk komputer tersebut.

Cara yang paling mudah untuk mengkonfigurasi CMOS dan BIOS adalah dengan memasuki setup utility dengan

menekan kekunci F1 (mungkin berbeza bagi sesetengah komputer) dan paparan berikut dapat dilihat pada skrin

monitor.

Press <F1> to enter Setup

Jadual 8.4 (a) menunjukkan konfigurasi dan aplikasi CMOS dan BIOS yang ditentukan oleh pengilang untuk satu

sistem komputer berasaskan mikropemproses Intel Pentium 4.

Paparan ini membekalkan maklumat kepada pengguna tentang kedudukan kesemua perkakasan storan dan

ingatan dalam sistem, konfigurasi peralatan plug and play , pengurusan kuasa, maklumat terperinci tentang

CMOS dan BIOS, mengubah dan menetapkan kata laluan (password) serta beberapa pilihan setting yang lain.

5

CMOS Setup Utility – Copyright © 1984 – 2002 Award Software

Standard CMOS Features

Advanced BIOS Features

Advanced Chipset Features

Integrated Peripherals

Power Management Setup

PnP/PCI Configurations

PC Health Status

Frequency / Voltage Control

Load Fail – Safe DefaultsLoad Optimized DefaultsSet Supervisor PasswordSet User PasswordSave & Exit SetupExit Without Saving

Esc : Quit : Select Item

Jadual 8.4 (a) Konfigurasi dan aplikasi CMOS / BIOS pada setup utility

Jenis Cip BIOS Arahan kekunci memasuki setup

AMI BIOS <Del> semasa operasi POST

Award BIOS <Ctrl>+<Alt>+<Esc>

DTK BIOS <Esc> semasa operasi POST

IBM PS/2 BIOS <Ctrl>+<Alt>+<Ins> selepas <Ctrl>+<Alt>+<Del>

Phoenix BIOS <Ctrl>+<Alt>+<Esc> atau <Ctrl>+<Alt>+<S>

ALR PC<F2> utk sistem PCI atau <Ctrl>+<Alt>+<Esc> untuk sistem bukan PCI

Compaq PCs <F10>

Gateway 2000 PC

<F1>

Sony PC<F3> semasa PC memualakn sistem, kemudian logo Sony dipaprkan dan tekan <F1>

Jadual 8.4 (b) Kekunci untuk memasuki utility setup

Jadual 8.4 (b) memberikan pelbagai kekunci arahan yang perlu digunakan untuk pengguna dapat memasuki utility

setup mengikut jenis-jenis komputer peribadi yang biasa terdapat di pasaran masa kini. Jika kekunci arahan yang

salah ditekan, pengguna tidak dapat memasuki utility setup pada sistem. Biasanya, kekunci arahan dapat dilihat

sebaik sahaja komputer memulakan sistem atau semasa operasi POST dilaksanakan.

6

CMOS Setup Utility – Copyright © 1984 – 2002 Award SoftwareStandard CMOS Features

Date (mm : dd : yy) Mon, Oct 7 2002Time (hh : mm : ss) 11 : 3 : 29

IDE Primary Master [WDC WD200EB-75CPF0]

IDE Primary Slave [None] IDE Secondary Master [FX54

+ + W] IDE Secondary Slave [None]

Drive A [1.44M, 3.5”]Drive B [None]Floppy 3 Mode Support [Disabled]

Halt On [All, But Keyboard]

Item Help

Menu Level

Change the day, month, year

<Week>Sun to Sat

<Month>Jan to Dec

<Day>1 to 31 (or maximum allowed in the Month)

<Year>1999 to 2098

Jadual 8.4 (c) Paparan CMOS mengandungi maklumat pemacu dan kapasiti sistem.

Jadual 8.4 (c) memberikan maklumat berkaitan dengan penetapan tarikh dan masa; penentuan storan primer dan

sekunder seperti cakera keras, pemacu cakera optik dan lain-lain. Selain daripada itu, ia juga memaparkan

maklumat tentang jenis-jenis cakera liut, cip ingatan utama yang digunakan dan kapasitinya dalam sistem.

Jadual 8.4 (d) memberikan maklumat berkaitan dengan BIOS terutamanya cara-cara untuk memulakan sistem

sebaik sahaja komputer dihidupkan atau selepas satu perkakasan atau perisian baru diinstall ke dalam sistem

komputer. Ia juga menyatakan maklumat arahan yang perlu dilakukan oleh sistem semasa memulakan komputer.

Contoh-contoh arahan adalah seperti peranti mana yang perlu dikesan dahulu untuk melakukan proses Boot.

7

CMOS Setup Utility – Copyright © 1984 – 2002 Award SoftwareStandard CMOS Features

Date (mm : dd : yy) Mon, Oct 7 2002Time (hh : mm : ss) 11 : 3 : 29

IDE Primary Master [WDC WD200EB-75CPF0]

IDE Primary Slave [None] IDE Secondary Master [FX54

+ + W] IDE Secondary Slave [None]

Drive A [1.44M, 3.5”]Drive B [None]Floppy 3 Mode Support [Disabled]

Halt On [All, But Keyboard]

Item Help

Menu Level

Change the day, month, year

<Week>Sun to Sat

<Month>Jan to Dec

<Day>1 to 31 (or maximum allowed in the Month)

<Year>

Jadual 8.4 (c) Paparan CMOS mengandungi maklumat pemacu dan kapasiti sistem.

Jadual 8.4 (d) juga merupakan pernyataan tentang langkah-langkah yang perlu dilaksanakan semasa operasi

POST (Power On Self Test) dilaksanakan oleh komputer.

Jadual 8.4 (d) Maklumat memulakan sistem sebaik sahaja komputer dihidupkan atau selepas satu perkakasan atau perisian baru diinstall

CMOS tidak menyimpan data yang boleh disesuaikan dengan kesemua peralatan dan persisian yang ada pada

sistem komputer. Biasanya pengilang hanya menyediakan rutin setup yang asas dan terpulang kepada pengguna

untuk menetapkan konfigurasi berdasarkan peralatan yang digunakan bersama-sama sistem komputer tersebut.

Perkara-perkara berikut perlu dilaksanakan untuk mengkonfigurasi CMOS Setup:

Mengenal pasti setup asas yang digunakan oleh komputer mikro dengan memasuki CMOS utility setup.

Pastikan setting yang di buat oleh pengilang untuk peralatan seperti cakera keras, cakera liut, kapasiti

ingatan dan sebagainya memenuhi kehendak sistem.

Enable (membolehkan) kesemua sistem ingatan cache (dalaman dan luaran) supaya boleh digunakan

semasa operasi mikropemproses.

Meminimumkan masa-tunggu (Wait-states)bagi RAM.

Membolehkan (Enable) operasi ROM berbayang (ROM Shadowing).

Membolehkan (Enable) pengurusan kuasa (power management).

8

CMOS Setup Utility – Copyright © 1984 – 2002 Award SoftwareAdvanced BIOS Features

BIOS Flesh Protection [Auto]First Boot Device [Floppy]Second Boot Device [HDD – 0]Third Boot Device [CDROM]Boot Up Floppy Seek [Disabled]Boot Up Num-Lock [On]Password Check [Setup]Interrupt Mode [APIC]HDD S.M.A.R.T. Capability [Enabled]

Item Help

[Auto]Allows BIOS to update flash data during POST. It still prevents other unauthorized utilities to update flash

[Enable]Always prevent BIOS and unauthorized utilities to update flash

Selain daripada itu, penjagaan bateri CMOS yang rapi dan teliti juga menjamin ketahanan dan keselamatan data

yang terkandung di dalam CMOS RAM. Ia perlu ditukar secara berkala, biasanya lima tahun sekali untuk

memastikan bateri sentiasa membekalkan kuasa pada cip IC. Bateri yang terlalu lama, boleh menghasilkan

kebocoran bahan elektrolit berasid yang mungkin boleh merosakkan motherboard.

Sebelum menukar bateri, pastikan juga data dalam CMOS telah disalin ke dalam bentuk hardcopy atau softcopy.

Hanya dengan memutuskan atau mengeluarkan bateri yang bersambung pada cip IC CMOS RAM, data di dalam

cip akan hilang kerana sifatnya yang meruap (volatile). Pastikan penggantian bateri adalah mengikut spesifikasi

yang ditentukan oleh pengilang dan mengikut jenis yang ditetapkan. Selepas mengganti bateri CMOS, sistem

perlu dimulakan semula (restart

9