Základní vstupně-výstupní systém počítače (BIOS) je program, který je uložen v nevolatilní paměti, jako je paměť ROM (read-only memory) nebo paměť flash, což z něj činí firmware. Systém BIOS (někdy nazývaný ROM BIOS) je vždy prvním programem, který se spustí po zapnutí počítače.
Při spouštění počítače se děje následující (viz kroky v diagramu níže):
-
Zapne se napájení.
-
Procesor předá řízení systému BIOS.
-
Systém BIOS spustí program nazvaný Power-On Self Test, který určí, kolik má počítač paměti, a poté potvrdí, že kritický hardware nízké úrovně pracuje správně. Případné chyby jsou signalizovány sekvencí zvukových signálů. Poté systém BIOS vypne všechna konfigurovatelná zařízení.
-
Systém BIOS identifikuje všechna periferní zařízení počítače, jako jsou pevné disky a rozšiřující karty. Nejprve vyhledá zařízení plug-and-play a každému přiřadí číslo, ale v tuto chvíli zařízení nepovolí.
-
Systém BIOS vyhledá primární spouštěcí zařízení nebo zařízení pro počáteční načítání programů (IPL). Obvykle se jedná o paměťové zařízení, jako je pevný disk, disketová jednotka nebo disk CD-ROM, na kterém je uložen operační systém, ale může to být i síťová karta připojená k serveru. Systém BIOS také vyhledává všechna sekundární zařízení IPL systému.
-
Systém BIOS sestavuje tabulku systémových prostředků a přiřazuje bezkonfliktní prostředky podle toho, která zařízení našel, a podle konfiguračních dat uložených v nevolatilní paměti RAM.
-
Vybere a povolí primární vstupní (klávesnice) a výstupní (monitor) zařízení, takže v případě potíží během zavádění systému může systém BIOS zobrazit obrazovku obnovy a umožnit uživateli vybrat uloženou konfiguraci nastavení systému, o které je známo, že funguje. Systém BIOS tato nastavení zachytil při posledním úspěšném spuštění počítače a ukládá je do nevolatilní paměti RAM.
-
Skenuje zařízení, která nejsou zapojena do zásuvky, včetně sběrnice PCI (Peripheral Component Interconnect), a přidává data z jejich pamětí ROM do své tabulky zdrojů.
-
Bios řeší konflikty zařízení a konfiguruje vybrané zaváděcí zařízení.
-
Povoluje zařízení plug-and-play voláním jejich volitelných pamětí ROM s příslušnými parametry.
-
Spustí zavaděč bootstrap. Pokud se výchozímu IPL z nějakého důvodu nepodaří načíst operační systém, BIOS vyzkouší další zařízení IPL v seznamu.
-
Zařízení IPL načte operační systém do paměti.
- BIOS předá řízení operačnímu systému, který může provést další přiřazení prostředků.
BIOS obsahuje také program nastavení, pomocí kterého může uživatel konfigurovat hardwarová nastavení, jako jsou hesla počítače, čas a datum. Protože systém BIOS konfiguruje primární vstupní a výstupní zařízení během zaváděcího procesu, může uživatel spustit program nastavení a upravit nastavení zařízení a třeba i zvolit jiné zařízení IPL, například druhý pevný disk, když se počítač nezavede.
Významná změna ve funkcích systému BIOS počítače nastala v roce 1995 s příchodem systému Windows 95. Nový operační systém obsahoval funkci plug-and-play, která nejen zjednodušila práci při přidávání rozšiřujících karet, ale také pomohla definovat konzistentní mechanismus, který umožňuje systému BIOS rozpoznat a konfigurovat zařízení v systému.
Počáteční systémy předpokládaly, že zařízení bude vždy vyžadovat stejné prostředky – například číslo přerušení řadiče disku a rozsah vstupně-výstupních adres. Předpokládalo se, že se nikdy nezmění nebo že jsou statické povahy, a proto je třeba je přiřadit pouze jednou.
Technologie plug-and-play však dává systému BIOS možnost měnit číslo přerušení a I/O adresy, které diskový řadič používá, aby se předešlo konfliktům zdrojů.
Při připojeních Universal Serial Bus a IEEE 1394 lze zařízení připojovat za provozu. Jinými slovy, mohou se objevit nebo zmizet bez varování.
To znamená, že systém BIOS musí ukládat informace o systémových prostředcích pro každé zařízení, o kterém systém kdy věděl, a to dynamickým způsobem, aby bylo možné systémové prostředky, jako je číslo přerušení, rozsah adres nebo identita zařízení, znovu přiřadit bez nutnosti restartu.
Thompson je specialistou na školení ve společnosti Metrowerks Inc. Kontaktujte ho na adrese [email protected].
Pro zobrazení verze tohoto schématu ve formátu PDF klikněte na výše uvedený obrázek.
Computerworld Online-only Exclusive
Upgrade BIOSu
Pokud má být počítač upgradován novým hardwarem, například větším pevným diskem, větší pamětí nebo novou grafickou kartou, často se zjistí, že BIOS počítače nepodporuje všechny možnosti nového hardwaru. Snad nejdramatičtějším důkazem toho byl nárůst velikosti pevných disků nad 4 GB a poté nad 8 GB. V té době bylo docela dobře možné nainstalovat například 12GB pevný disk a pak zjistit, že počítač dokáže využít pouze prvních 8 GB.
Řešením problému je upgrade čipu BIOS. U většiny počítačů vyrobených v posledních letech lze systém aktualizovat pomocí programu flash, který nainstaluje nové instrukce a schopnosti. Obvykle jsou informace a soubory k tomu potřebné k dispozici na webových stránkách výrobce počítače nebo základní desky.
Naneštěstí je velmi důležité si uvědomit, jak drastický krok může aktualizace systému BIOS představovat. Před jeho provedením je dobré zálohovat všechna data z pevného disku. Také se podívejte, zda existuje přepínač pro obnovení, který vám umožní obnovit původní systém BIOS. Ačkoli je upgrade systému BIOS obvykle bezproblémový, je možné, že při něm dojde k poškození nebo zničení čipu BIOS, a počítač se tak stane nepoužitelným.