바이오스(BIOS) / 시모스(CMOS)란

[관운]

바이오스(BIOS) / 시모스(CMOS)란

메인보드에는 무수히 많은 부품으로 구성되어 있으며, 이들 부품간에는 가늘게 이어진 선들로 연결되어 있습니다. 이 많은 부품들을 총괄하는 것이 바로 바이오스(BIOS) 입니다

바이오스(BIOS)란 'Basic Input/Output System'의 약자로, 그대로 해석하자면 '기본적인 입력과 출력 담당하는 시스템'을 의미한다. 바이오스는 입출력에 관계된 대부분의 하드웨어에 존재하며, 특별한 경우 외부에서 이를 지원하는 형태로 되어 있기도 하다. 요컨대, 하드웨어는 사용자의 요구에 의해 데이터를 입출력하므로 이런 동작을 수행하기 위해 하드웨어를 제어하는 가장 기본적인 코드를 필요로 하는데, 이런 일을 담당하는 것이 바로 바이오스인 셈이다.

바이오스는 한편으로 '펌웨어(Firm Ware)'를 의미하기도 한다. 펌웨어는 하드웨어와 소프트웨어의 중간 형태로 존재하는 프로그램이다. 하드웨어 설계시 그 시스템의 가장 기본적인 수행을 위한 코드는 특별한 형태의 프로그램으로 만들어져 하드웨어 내부에 내장되기 때문에 제작 당시 넣은 형태에서 변경이 어렵다. 또한 소프트웨어가 하드웨어를 제어하려면 펌웨어를 거쳐야 하기 때문에 프로그램이지만 좀 다른 모습을 하게 된다. 따라서 바이오스라는 말은 하드웨어와 구별하여 펌웨어라는 말과 혼용해서 사용하기도 한다.

가장 하위층이 하드웨어, 가장 상위층이 소프트웨어이며, 그 중간을 연결하는 매개체가 펌웨어(또는 바이오스)이다. 펌웨어는 하드웨어 (마더보드, 비디오카드, 기타 다른 여러 장치)에 있는 메모리 중 ROM(전원이 꺼져도 지워지지 않음)에 저장되어 있으며, PC가 켜지면 필요한 여러 루틴들과 자주 사용되는 기본 동작에 쓰이는 프로그램과 데이터를 제공하게 된다. 하지만 펌웨어를 특정한 ROM의 형태가 아니라 칩 설계시 내부에 메모리를 설정하고 그곳에 올라가도록 하는 경우도 있으며, 플래시(Flash) ROM을 사용하여 재기록이 가능 하도록 함으로써 버그 패치와 성능 향상을 위한 업그레이드가 가능한 제품들도 있다.

바이오스의 역할

컴퓨터를 구성하는 가장 중요한 부속물은 마더보드(메인보드)라고 불리는 기판이다. 마더보드에는 CPU와 RAM이 설치되어 있으며, 다수의 애드온(Add-On) 카드들이 연결될 수 있다. 또한 외부 장치와의 연결을 위해 커넥터가 제공된다. 마더보드는 이 모든 것을 컨트롤하는 역할을 담당하므로 이것을 총괄할 매개체가 필요하며, 그 역할을 담당하는 것이 바이오스이다. 마더보드에서의 바이오스의 역할은 크게 세 부분으로 나누어진다.

POST(Power-On Self Test)

컴퓨터에 전원을 넣으면 가장 먼저 시스템을 점검하게 된다. 이것을 POST라고 부른다. POST 과정을 통해 연결된 시스템의 안정성을 검증함으로써 다음 단계로 이어질 수 있다. 만약 시스템 점검 중 이상이 발생되면 '삑∼' 하는 비프(beep)음과 함께 에러 메시지를 보여준다.

비프음은 바이오스 종류에 따라 다르게 설정되어 있으며, 이에 관한 자세한 정보는 바이오스 레퍼런스를 참고해야 한다. 비프음 외에 POST 코드라는 에러 코드 정보를 사용할 수도 있는데, POST 코드를 활용하기 위해서는 전용 POST카드가 필요하다. POST카드는 자체 부착된 LED를 통해 16진수 숫자를 나타내며, 바이오스 레퍼런스에 있는 POST 코드표를 참조해야만 정확한 에러 원인을 파악할 수 있다.

시스템 초기화

POST 과정이 끝나면 바이오스는 시스템을 사용할 수 있도록 하기 위하여 다음 단계로 넘어가게 되며, 마더보드에 장착된 각 칩셋과 연결되어 있는 여러 장치들에 대해 각각 초기화를 시작한다.

초기화 과정의 일환으로써 ROM 바이오스 내부에 들어 있는 인터럽트 핸들러를 읽어들이게 되고, 인터럽트 벡터 테이블을 구성한다. 또한 현재 시스템에 장착되어 있는 장비들의 상태를 알아내 메모리의 하위 번지에 기록하고, 확장 바이오스의 유무를 점검하여 확장 바이오스가 있는 장치의 메모리 하위 번지에 확장 바이오스를 설치한다.

요즘 자주 사용되는 SCSI 컨트롤러를 예로 들면, SCSI카드에 있는 ROM 바이오스가 컴퓨터의 메모리에 설치되었다는 메시지를 볼 수 있을 것이다. 물론 이 메시지는 SCSI카드에서 리포트하며, 경우에 따라서는 리포트하지 않는 SCSI카드도 있다. 이렇게 설치된 SCSI 바이오스는 확장 바이오스의 대열에 들어가 시스템의 ROM 바이오스 계열에 합류하게 된다. 물론 이 과정은 시스템에 전원이 들어갈 때마다 매번 실행된다.

디스크 부트

시스템 초기화 과정까지 아무 문제가 발생하지 않으면 바이오스는 디스크 부팅을 준비하며, 이 작업을 위해 부팅할 디스크로부터 부트스트랩 로더를 읽어들인다. 부트스트랩 로더는 시스템 부팅에 필요한 아주 작은 프로그램으로서, 이것을 읽는 데 성공하면 디스크 부트가 시작된다.

디스크 부트의 시작과 더불어 디스크에 설치된 운영체제가 컴퓨터의 메모리에 올라오며, 운영체제는 시스템을 점검하고 일련의 초기화 과정을 수행한 다음 사용자의 명령을 기다린다. 이후로 사용자는 프로그램을 사용한다든가 시스템을 직접 제어하는 등의 작업이 가능하다.

물론 이 상태에서도 바이오스는 계속 사용되며, 컴퓨터 작동에 필요한 여러 루틴들이 함수 형태로 제공된다. 사용자는 이것을 호출에 의해서 사용할 수 있으며, 운영체제에 의해서도 사용할 수 있다?

바이오스 CMOS셋업

[Standard CMOS Setup]

국내에서 유통 중인 대부분의 메인보드는 어워드(Award) 바이오스를 탑재하고 있다. 특히 조립 PC는 대개 어워드 바이오스를 사용하며, 피닉스(Phoenix) 바이오스는 대기업 PC와 노트북 PC에 주로 사용된다. 이 밖에도 AMI 바이오스, MR 바이오스 등도 일부에서 사용되며, IBM, 컴팩 등 일부 대기업 PC에는 자체 제작한 바이오스가 들어 있다. 이와같이 바이오스의 종류는 많지만 기본 골격은 비슷하기 때문에, 한 가지 바이오스만 제대로 사용할 수 있으면 다른 회사의 바이오스도 어렵지 않게 사용할 수 있다.

그냥 bios 설정밖에 없고 bios설정은 메뉴몇개(부팅순서, 환경설정, 주IDE master 보조 master 등등) ->< /FONT>컴퓨터를 완제품으로 구입한 사용자라면 이미 CMOS 셋업이 최적의 설정값으로 구성되어 있습니다. 이미 최적화 되어 있기 때문에 다르게 설정 할 필요가 없는 것 같네요. 그리고 복원시디로 부팅순서 및 포맷등 할 수 있는 것으로 알고 있습니다.

CMOS란? (Complementary Metal-Oxide Semiconductor)

CMOS는 Complementary Metal-Oxide Semiconductor의 준말로 상보적 금속 산화물 반도체로 번역하며 그 제조 과정과 반도체의 동작 원리를 여기에서 모두 설명하자면 결국 반도체 공학 한 권을 다 설명해도 CMOS 셋업이 뭐 하는 것인지 이해를 못하게 될 것입니다.

CMOS는 반도체의 하나로 '시모스'라고 주로 읽습니다. 이것이 사용되는 이유는 다른 반도체 소자에 비해 전력의 소비가 극히 적기 때문이며 우리가 컴퓨터의 전원을 내려도 여기에 저장된 것은 지워지지 않는데, 그것은 작은 전지로 전력이 공급되기 때문입니다. 예전에는 조그만 원통 모양의 충전지를 사용했는데 요즘은 전자 계산기나 전자 시계에 들어가는 것과 비슷한 모양의 전지를 사용합니다. 전지의 양쪽을 단락하면 CMOS에 저장된 모든 데이터는 초기값으로 변해 버립니다. 가끔 실수로 본체에 나사 하나가 굴러 다녀도 전지가 쉽게 방전해 버려 설정 값이 모두 지워지는 경우도 있더군요.

컴퓨터는 계산은 빨리 하지만 추리력이나 상상력, 적응력은 없습니다. 그렇기 때문에 하드 디스크를 그냥 케이블에 연결하고 나머지는 컴퓨터에게 맞겨 놓아도 제대로 인식을 하지 못하는 것입니다. 사람이 일일이 모두 지정해 주고 닦고 조이고 기름 쳐야 겨우 제 역할을 하게 되는 것이죠. PnP(Plug & play)라는 시대를 맞이하여 조금 나아지기는 하였지만 거의 그 자리라고 볼 수 밖에 없습니다.

CMOS SETUP이란 바로 컴퓨터에게 무엇인가를 알려주는 것입니다. 어떤 하드 디스크가 장착되어 있는지, 어떤 VGA(비디오카드)카드를 사용하는지 아니면 흑백 허큘리스 카드를 사용하는지 등 이런 것들은 컴퓨터를 사용하는 사람마다 모두 다르기 때문에 공장에서 미리 일괄적으로 지정할 수가 없습니다. 사용자의 손을 통해서 CMOS에 저장하고, 컴퓨터는 그 CMOS의 내용을 읽어서 자신에게 어떤 주변기기들이 장착되어 있으며 어떻게 제어를 해야 할지 알게 되는 것입니다.

컴퓨터를 완제품으로 구입한 사람은 이미 CMOS 셋업이 잘 되어 있을 것입니다.

CMOS 셋업으로 들어가기

지금 많이 사용하는 펜티엄 이상 컴퓨터의 CMOS 셋업은 예전의 AT에서 볼 수 있었던 단순한 모습에 비해 지나치게 복잡합니다. 초보자들은 거의 건드릴 엄두도 나지 않는 듯 하지만 알고 나면 아무것도 아니라는 것을 느끼게 되죠. 요즘에 가장 많이 사용하는 바이오스는 어워드 바이오스가 아닐까 합니다. AWARD 바이오스 이외에도 AMI 바이오스, MR 바이오스 등이 있습니다. 그러나 내용상으로는 이름만 약간씩 다를 뿐 똑같은 기능들입니다. 즉, 하나만 정복한다면 모두 자신있게 다루게 됩니다.

각 바이오스의 CMOS SETUP에 들어가는 키는 다른데 그 키를 보면 AWARD는 DEL키, AMI는 F1키, MR은 F2키로 바로 들어갈 수 있습니다.