BIOS ( MFA [ ˈ b a ɪ ə s ], z angličtiny basic i nput / o output s ystem [1] - "základní vstupně-výstupní systém " ), BIOS [2] , také BSVV - sada mikroprogramů , které implementují nízké -level API pro práci s počítačovým hardwarem a zařízeními k němu připojenými , stejně jako vytváření nezbytného softwarového prostředí pro provoz operačního systému na osobních počítačích kompatibilních s IBM PC . BIOS označuje systémový software (software).
Od počátku století XXI. BIOS začal být postupně nahrazován UEFI . Mnoho výrobců počítačových základních desek však vzhledem k setrvačnosti většiny spotřebitelů používá kombinovaný termín UEFI / BIOS [3] , který je z technického hlediska nesprávný, ale umožňuje spotřebitelům pochopit, že mluvíme o subsystému podobném BIOSu.
Název „BIOS“ se objevil, protože inženýři IBM považovali firmware za jakousi ranou verzi úrovně hardwarové abstrakce a zahrnuli do něj kromě programů pro kontrolu hardwaru , inicializace sběrnice a zavaděče OS také sadu ovladačů nízké úrovně. pro zařízení na základní desce (jako je řadič klávesnice a disketová mechanika) a také některá připojená zařízení, jako jsou grafické adaptéry MDPA a CGA . Předpokládalo se, že vývojáři periferií a rozšiřujících karet zahrnou do ROM, které s nimi jsou, také ovladače svých zařízení a zveřejní svá programovací rozhraní, takže programátoři nebudou muset jít přímo k „hardwaru“. Tento nápad byl ale úspěšný jen částečně: ovladače BIOSu měly velmi omezenou funkčnost, práce s nimi byla poměrně pomalá a měly nepohodlné rozhraní, takže je většina programátorů ignorovala a obrátila se přímo na hardware. Zcela běžné se ukázaly pouze ovladače pevných disků a síťových adaptérů, které implementují standardní výměnné protokoly ATA/SCSI atd.
Je třeba poznamenat, že i přes jeho širokou distribuci lze 100% správný termín BIOS použít pouze ve vztahu k zařízením kompatibilním s osobními počítači IBM . Pro zařízení postavená na jiných platformách se používají jiné termíny. Například pro počítače SPARC se sada firmwaru může jmenovat PROM nebo Boot . Pro starší Apple Macintosh byla sada softwaru zaznamenaná v ROM nazvána „ Toolbox “ a zahrnovala většinu operačního systému , zatímco pro počítače Amiga se podobný firmware nazýval „ Kickstart “ a obsahoval kromě bootloaderu také knihovny GUI. (Intuition), diskový subsystém s příkazovým rozhraním strings (AmigaDOS) a OS microkernel (Exec). Navíc, ačkoli firmware moderních (od konce 2000) základních desek počítačů kompatibilních s IBM PC podporuje standard BIOS, ve skutečnosti splňují standard UEFI a činí tak ve speciálním režimu kompatibility.
Ruský název BIOS pochází z přepisu anglické zkratky BIOS [2] .
V počítači kompatibilním s IBM PC , který používá mikroarchitekturu x86 , je kód BIOS uložen na čipu EEPROM .
Účel systému BIOS:
Po zapnutí počítače kompatibilního s IBM PC procesor implementující mikroarchitekturu x86 načte kód BIOS z ROM (z čipu EEPROM ), zapíše jej do paměti RAM (RAM) a předá řízení kódu BIOS.
Poté kód BIOSu :
Tímto způsobem BIOS zajišťuje spuštění počítače kompatibilního s IBM PC .
V budoucnu zavaděč vyhledá a nahraje kód operačního systému do paměti a předá mu řízení.
BIOS implementuje API pro práci s interními a externími zařízeními počítače. Zavaděč OS a samotný OS používají toto API k práci s hardwarem, dokud nenačtou své vlastní ovladače .
Intel v současné době navrhuje používat na nových platformách místo BIOSu rozšiřitelné firmwarové rozhraní ( UEFI) .
Většina kódu BIOSu je firmware navržený tak, aby inicializoval řadiče umístěné na základní desce a zařízení připojená k základní desce (která zase mohou mít řadiče s vlastním BIOSem).
Ihned po zapnutí počítače procesor načte kód BIOS z EEPROM , zapíše kód BIOS do paměti a předá jí řízení. Nejprve kód BIOSu začne kontrolovat hardware počítače - POST ( anglicky power - o n s elf - test ) . Během POST kód BIOS kontroluje výkon řadičů umístěných na základní desce , nastavuje nízkoúrovňové parametry pro jejich činnost (například frekvence sběrnice a parametry centrálního mikroprocesoru, řadiče RAM , FSB , AGP , PCI , sběrnice USB ovladače ).
Pokud test POST selže, kód BIOS může poskytnout informace, které pomohou identifikovat příčinu selhání. Kromě zobrazení hlášení na monitoru (a také v případech, kdy není možné hlášení na monitoru zobrazit) je využíván zvukový signál, reprodukovaný pomocí vestavěného reproduktoru (reproduktoru). Výška, trvání a kombinace pípnutí se mohou lišit v závislosti na výrobci a verzi systému BIOS.
Viz také:
Pokud je test POST úspěšný, kód BIOSu začne hledat kód bootloaderu OS . Vyhledávání se provádí na dostupných a povolených médiích v nastavení:
Kód BIOSu načte kód zavaděče OS do paměti a přenese do něj řízení.
Zavaděč OS a samotný OS mohou během práce měnit většinu nastavení nastavených kódem BIOS.
Některé implementace BIOSu podporují bootování přes rozhraní, která k tomu původně nebyla navržena ( USB a IEEE 1394 ).
Staré počítače rodiny IBM PC / XT neměly plnohodnotný operační systém (nebo jej uživatel nemusel načítat), nazývaly se vestavěným interpretem BASIC ( který fungoval jako nejjednodušší OS).
Některé systémy BIOS poskytují další funkce:
Počítače kompatibilní s IBM byly původně navrženy jako rozšiřitelné. Z tohoto důvodu byla práce s disky a obrazovkou prováděna prostřednictvím funkcí BIOSu - když se objeví nový hardware, BIOS se přepíše a programy pokračují v práci jako dříve. Dříve se k tomu používaly I/O porty a paměťové bloky.
Kód BIOS poskytuje několik rozhraní , která zjednodušují programování, jako jsou funkce pro práci s obrazovkou v režimu dálnopisu, funkce pro skenování klávesnice . Tato rozhraní API vám umožňují pracovat s hardwarem na nízké úrovni, proto je v názvu „BIOS“ přítomno slovo „základní“.
Funkce BIOSu používají nejjednodušší operační systémy (jako je DOS ). Moderní operační systémy , jako je Linux a Windows , využívají funkce BIOSu pouze v době spouštění a v „nouzových“ režimech – po startu používají své ovladače , nikoli BIOS.
Jak se počítačové systémy vyvíjely, v kódu BIOSu se nadále používaly starší technologie: především „ skutečný režim “ procesoru x86 .
K nahrazení BIOSu řada výrobců počítačových systémů ( Unified EFI Forum , UEFI) navrhla a implementuje technologii EFI .
Aby uživatelé mohli měnit nastavení hardwaru, kód BIOSu obvykle implementuje nabídku OSD.
Pokud během testu POST stisknete určitou klávesu , můžete otevřít nabídku BIOS ( anglicky BIOS setup ). Často se používají klávesy , , a . DelF2F10EscF8
Některé možnosti nabídky:
Samotné stavy nastavení se nenacházejí přímo v čipu BIOS ROM . Zapisují se do energeticky nezávislé paměti RAM (NVRAM) , fyzicky umístěné v jiném čipu (velmi často v paměťových buňkách Southbridge ). Při vypnutém počítači jsou články NVRAM napájeny z vlastního zdroje, což jsou velmi často používané lithiové články CR2032 a podobně (současně slouží k zálohování vestavěných hardwarových systémových hodin ).
Protože existuje možnost nesprávného nastavení hardwaru (neúspěšné přetaktování , vystavení virům , nesprávné hodnoty parametrů, selhání hardwaru ), je možné vrátit výchozí nastavení (resetovat nastavení).Existuje několik způsobů, jak obnovit nastavení:
Informace o účelu položek nabídky BIOS a uvedení nastavení do původního stavu jsou uvedeny v pokynech pro základní desky [7] [8] . Pokyny jsou dodávány se základními deskami a lze je stáhnout z webu výrobce základní desky.
S vydáním systému Windows Vista začali výrobci počítačů zavádět do systému BIOS tabulku SLIC („ tabulka ACPI _SLIC“, SLIC je zkratka pro tabulku popisu softwarových licencí ). Tabulka SLIC ukládá informace o licencování softwaru . Tabulka SLIC je první ze tří komponent vytvořených pro offline OEM aktivaci rodiny OS Microsoft Windows (bez přístupu k internetu ).
Během instalace systém Windows zkontroluje přítomnost tabulky SLIC v systému BIOS, vyhledá v tabulce SLIC kód produktu OEM a digitální certifikát OEM, aby provedl aktivaci.
Kód produktu OEM (OEM SLP nebo předinstalace uzamčená systémem) je speciální 25místný licenční klíč. Vydáno pouze hlavním výrobcům komponentů. Je to druhá součást offline OEM aktivace.
Digitální certifikát OEM je soubor XML s příponou . Vydává společnost Microsoft všem významným výrobcům počítačů. Je to třetí součást offline OEM aktivace. *.xrm-ms
Systém Windows používá k aktivaci specifický algoritmus . Tento algoritmus zkontroluje všechny tři komponenty a v případě úspěchu automaticky aktivuje Windows .
Viz také:
Hlavní výrobci BIOSů pro notebooky , osobní počítače a servery :
operačních systémů | Aspekty|||||
---|---|---|---|---|---|
| |||||
Typy |
| ||||
Jádro |
| ||||
Řízení procesů |
| ||||
Správa a adresování paměti |
| ||||
Nástroje pro načítání a inicializaci | |||||
skořápka | |||||
jiný | |||||
Kategorie Wikimedia Commons Wikibooks Wikibooks |