Trong hệ thống AT IBM nguyên thủy, một chip Motorola 146818 được sử dụng thư đồng hồ thời gian thực (RTC: real-time clock) và chip RAM CMOS. Chip đặc biệt này có một đồng hồ kỹ thuật số đơn giản sử dụng 14 byte của RAM và 50 byte them trong phần RAM còn lại để lưu bất kỳ cái gì bạn muốn. các nhà thiết kế IBM AT sử dụng phần thêm 50 byte này để lưu trữ cấu hình hệ thống.

Hệ thống PC hiện đại không sử dụng chip Motorola: thay vào đó, họ kết hợp các chức năng của chip này vào trong chipset bo mạch chủ (South Bridge) hay chip Super I/O, hoặc họ sử dụng một pin đặc biệt và module NVRAM từ những công ty như Dallas Semicondutor hay Benchmarq.

Bảng 5.1 thể hiện dạng thức chuẩn của thông tin được lưu trữ trong module CMOS RAM tiểu chuẩn 64 byte. Thông tin này kiểm soát cấu hình hệ thống và được đọc và ghi bởi chương trình thiết lập hệ thống.

Chú ý rằng nhiều hệ thống mới hơn được mở rộng CMOS RAM lên 2KB, 4KB hay nhiều hơn, phần thêm này được sử dụng để lưu trữ thông tin PnP chi tiết cấu hình cảu các card tiếp hợp và các tùy chọn khác trong hệ thống. theo nghĩa thông thường, không tiêu chuẩn tương thích 100% tồn tại cho thông tin CMOS được lưu trữ trong tất cả các hệ thống như thế nào. bạn nên tham khảo nhà sản xuất BIOS để có thêm thông tin nếu muốn chi tiết đầy dủ về cách CMOS được lưu trữ bởi vì cấu hình CMOS và chương tình thiết lập thường là một phần của BIOS. Đây là một ví dụ khác về mối quan hệ gần gũi như thế nào giữa BIOS và phần cứng bo mạch chủ.

Các chương trình và các tiện ích sao lưu có sẵn trong khu vực công cộng cho thông tin CMOS RAM, hữu dụng cho lưu trữ và sau đó phục hồi một cấu hình. Không may mắn, những chương trình này là BIOS cụ thể và chức năng chỉ có trên một BIOS cho tất cả những gì mà chúng được thiết kế. như thế, tôi không thường phụ thuộc vào các chương trình này bởi vì chugns quá riêng biệt cho bo mạc chủ và BIOS và sẽ không vận hành liền mạch trong tất cả hệ thống của tôi.

Bảng 5.2 thể hiện những giá trị có thể được chứa bởi BIOS hệ thống trong một byte CMOS riếng biệt gọi là byte tình trạng chuẩn đoán (diagnostic status byte). Bằng cách kiểm tra định vị này với một chương trình chuẩn đoán, bạn có thể quyết định liệu hệ thống của bạn có các mã hư, cho biết một vấn đề đã xảy ra.

Nếu byte tình trạng chuẩn đoán là bất kỳ giá trị nào ngoài 0, bạn thường thấy lỗi cấu hình CMOS trong sự khởi động. Những loại lỗi này có thể xóa bằng cách chạy lại chương trình thiết lập.

Tất cả các hệ thống đang sử dụng hiện nay tương tứng với ngày tháng thế kỷ 21, bất kể thoogn qua các nâng cấp BIOS hay thông qua các kết nối phần mềm hay phần cứng. tuy nhiên, nếu bạn đang trở lại với những hệ thống lưu trữ xây dụng từ trước măm 1990, bạn có thể muốn kiểm tra chúng về sự tương thích năm 2000.

Một vài hệ thống sử dụng môi trường nạp trước BIOS Phoenix, có một giao diện người dùng đồ họa cho phép người sử dụng truy cập BIOS Setup, chuẩn đoán mởi đông, ứng dụng sao lưu/hồi phục, hay một hồi phcuj hoàn toàn các nội dung hệ thống ban đầu (hồi phục sản phẩm đến những nội dung được xuất tại nhà máy). Tất cả những ứng dụng này (ngoại trừ BIOS Setup) được lưu trữ trong HPA (Host Protected Area), theo nghĩa đen một vùng vẩn của ổ cứng được đặt trước đây phần giới hạn báo cáo của ổ đĩa. Số lượng và loại ứng dụng có khả năng truy cập thông qua môi trường nạp trước phụ thuộc vào tùy chọn nào mà OEM được chọn khi thiết kế hệ thống. hình 5.8 thể hiện sự thực thi của IBM/Lenovo môi trường nạp trước BIOS Phoenix. Môi trường này được kích hoạt bằng cách nhấn phim enter trên bàn phím trong suốt quá trình POST.

Một môi trường nạp trước đồ họa thì hữu dụng chủ yếu cho hồi phục sản phẩn. cho thí dụ, đa số OEM hệ thống lớn hơn có nhiều hơn chỉ cài đặt Windows trong hệ thống trước khi đem cung cấp. sau khi cài đặt Windows, họ cài đặt tất cả gói dịch vụ và các cập nhật có sẵn tại thời điểm, cũng như tất cả trình điều khiển được cập nhật cho riếng hệ thống. kế tiếp họ thêm các tùy biến, như là các hình nền đặt biệt hay tùy biến giao diện, thông tin liên lạc hỗ trợ, tài liệu hệ thống trực tuyến và các tiện ích đặt hàng được thiết kế để làm hệ thống dễ dàng sử dụng hơn. cuối cùng, họ cài đặt những ứng dụng như là các đầu đọc DVD, các ứng dụng văn phòng hay phần mềm tăng năng suất khác và nhiều nữa.

Tùy biến OEM này thể hiện rất nhiều công việc mà nếu một người dùng sẽ phải làm điều này từ đầu, nên phần lớ nhà sản xuất thích bao gồm khả năng dễ dàng hồi phục hệ thống trử về các nội dung được cung cấp tại nhà máy, bao gồm hệ điều hành, các trình điều khiển, ứng dụng và cấu hình đặt hàng. Điều này được cung cấp ban đầu qua vài CD hay DVD, có thể bị mất hay hư hỏng bởi người dùng, chúng dôi khi có sự cố khi dùng và tốn tiền để sản xuất và gắn cùng với hệ thống. bằng cách dùng một BIOS với một môi trường nạp trước, một OEM có thể có các nội dung CD hồi phục trực tiếp trên ổ cứng và làm nó dễ dàng sử dụng qua bảng chạp nạp trước trong BIOS.

Ban đầu, điều này được thực hiện dùng phân vùng ẩn, tiếc là dễ bị hỏng hay bị ghi đè bới phần vùng phần mềm hay các tiện ích khác .trong nhiều hệ thống mới hơn, các nội dung của các đĩa được cài đặt trước vào HPA, dễ dàng sử dụng của PARTIES (Protected Area Run Time Interface Extension Services), một tiêu chuẩn được hổ trợ trên tất cả ổ đĩa ATA-4 hay mới hơn. HPA/PARTIES vận hành bằng cách dùng lệnh ATA SET MAX ADDRESS để cơ bản ổ đĩa cho HPA. Bất kỳ điều gì từ địa chỉ cực đại mới (phần giới hạn được báo cáo mới của ổ đĩa) đến phần giới hạn thực của ổ đãi được xem như HPA và dễ dàng sử dụng chỉ dùng các lệnh PARTIES. Hình 5.9 thể hiên các nội dung của HPA và mối quan hệ giữa HPA và phần còn lại của ổ đĩa. 


HPA khá an toàn hơn phần vùng ẩn bởi vì bất kỳ dữ liệu qua giới hạn của ổ đãi đơn thuần không được nhìn thấy bởi bất kỳ ứng dụng thông thường nào, hay thậm chí tiện ích phân vùng như là partition magic hay partition commander. Điều này làm nó khá an toàn và miển khỏi hư hỏng. cũng vậy, nếu bạn muốn tháo gỡ HPA, có một cách để thiết lập lại địa chỉ cực dại, như vậy để lộ ra HPA. Kế tiếp bạn cho chạy tiến ích như partiton magic hay partiton commander để định lại kích cỡ phân vùng chính ba gồm không gian dưa mà trước kia bị ẩn và không thể dùng được. hâu quả là duy nhất là bạn sẽ mất quyền truy cập vào sự hồi phục sản phẩn, chuẩn đoán, vào các ứng dụng sao lưu được OEM nạp trước. đối với một số người, điều này có thể là ước muốn bởi vì những hồi phục sản phẩn tương lai vẫn được thực hiện qua các đĩa hồi phục (thường không đi kèm với hệ thống nữa, nhưng vẫn có sẵn riêng biệt hoặc cho miễn phí hay với giá tối thiểu), và chuẩn đoán phần cứng thực vẫn có thể được chạy thông qua các ổ đĩa mềm hay quang có khả năng khởi động. cũng vậy, nếu bạn thay ổ cứng, bạn tạm thời không giấu HPA trên ổ cứng đầu, cho phép nó được sao chép qua ổ cứng mới. ngoài ra, bạn có thể sử dụng các đĩa hồi phục OEM để cài đặt HPA trên ổ cứng mới. 

Hầu hết hệ thống mới dùng Phoenix BIOS đi với phần mềm hồi phục và chuẩn đoán trong HPA bởi vì đây là thành phần của nhân Phoenix BIOS mới hơn được số lương lớn hệ thống OEM máy để bàn và máy xách tay xây dựng năng 2003 hay sau này.