Alai

Tietokoneen perustulojärjestelmä (BIOS) on ohjelma, joka on tallennettu haihtumattomaan muistiin, kuten lukumuistiin (ROM) tai flash-muistiin, joten se on laiteohjelma. BIOS (joskus myös ROM BIOS) on aina ensimmäinen ohjelma, joka suoritetaan, kun tietokoneeseen kytketään virta.

Käynnistysprosessin aikana tapahtuu seuraavaa (katso vaiheet alla olevasta kaaviosta):

1. Virta kytketään päälle.

2. Prosessori luovuttaa ohjauksen BIOS:lle.

3. BIOS suorittaa ohjelman nimeltä Käynnistys-Self-Test (Itsenäinen käynnistystestaus), joka määrittää, kuinka paljon muistia tietokoneessa on, ja vahvistaa sitten, että kriittiset matalan tason laitteistot toimivat oikein. Mahdolliset virheet ilmoitetaan äänimerkkien sarjoilla. Tämän jälkeen BIOS poistaa kaikki konfiguroitavissa olevat laitteet käytöstä.

4. BIOS tunnistaa kaikki tietokoneen oheislaitteet, kuten kiintolevyt ja laajennuskortit. Se etsii ensin plug-and-play-laitteet ja antaa kullekin niistä numeron, mutta se ei ota laitteita käyttöön tällä kertaa.

5. BIOS etsii ensisijaisen käynnistys- tai alustavan ohjelmalatauslaitteen (IPL). Tämä on yleensä tallennuslaite, kuten kiintolevy, levykeasema tai CD-ROM-levy, jossa on käyttöjärjestelmä, mutta se voi olla myös palvelimeen liitetty verkkokortti. BIOS paikallistaa myös kaikki järjestelmän toissijaiset IPL-laitteet.

6. BIOS rakentaa järjestelmän resurssitaulukon ja osoittaa ristiriidattomat resurssit löytämiensä laitteiden ja haihtumattomaan RAM-muistiin tallennettujen konfiguraatiotietojen perusteella.

7. Se valitsee ja ottaa käyttöön ensisijaiset syöttö- (näppäimistö) ja tulostuslaitteet (näyttö), jotta jos käynnistyksen aikana ilmenee ongelmia, BIOS voi näyttää palautusnäytön ja antaa käyttäjän valita tallennetun kokoonpanon järjestelmäasetuksista, joiden tiedetään toimivan. BIOS kaappasi nämä asetukset, kun tietokone viimeksi käynnistettiin onnistuneesti, ja se tallentaa ne haihtumattomaan RAM-muistiin.

8. Se etsii muita kuin plug-and-play-laitteita, mukaan lukien PCI-väylä (Peripheral Component Interconnect), ja lisää resurssitaulukkoonsa tietoja niiden ROM-levyistä.

9. BIOS ratkaisee laiteristiriidat ja konfiguroi valitun käynnistyslaitteen.

10. Se ottaa plug-and-play-laitteet käyttöön kutsumalla niiden optio- ROM-muistitietokantoja asianmukaisilla parametreilla.

11. Se käynnistää käynnistyslataimen. Jos oletus-IPL-laite ei jostain syystä pysty lataamaan käyttöjärjestelmää, BIOS kokeilee luettelossa seuraavaa IPL-laitetta.

12. IPL-laite lataa käyttöjärjestelmän muistiin.

13. BIOs luovuttaa hallinnan käyttöjärjestelmälle, joka voi tehdä muita resurssien määrityksiä.

BIOssa on myös asetusohjelma, jonka avulla käyttäjä voi konfiguroida laitteistoon perustuvia asetuksia, kuten tietokoneen salasanoja sekä kellonajan ja päivämäärän asetuksia. Koska BIOS määrittää ensisijaisen tulo- ja lähtölaitteen käynnistysprosessin aikana, käyttäjä voi ajaa asennusohjelman ja säätää laiteasetuksia, ehkä jopa valita toisen IPL-laitteen, kuten toisen kiintolevyn, kun tietokone ei käynnisty.

Suuri muutos PC:n BIOS-toiminnoissa tapahtui vuonna 1995 Windows 95:n tulon myötä. Uudessa käyttöjärjestelmässä oli plug-and-play-toiminnot, jotka eivät ainoastaan yksinkertaistaneet laajennuskorttien lisäämistä, vaan auttoivat myös määrittelemään johdonmukaisen mekanismin, jonka avulla BIOS tunnisti ja konfiguroi järjestelmän laitteet.

Varhaisissa järjestelmissä oletettiin, että laite vaatii aina samat resurssit – esimerkiksi levyohjaimen keskeytysnumeron ja I/O-osoitealueen. Uskottiin, että nämä eivät koskaan muuttuisi tai että ne olisivat luonteeltaan staattisia ja ne täytyisi näin ollen määrittää vain kerran.

Mutta plug-and-play-tekniikka antaa BIOS:lle vapauden muuttaa levyohjaimen käyttämää keskeytysnumeroa ja I/O-osoitteita resurssikonfliktien välttämiseksi.

Universal Serial Bus – ja IEEE 1394 -liitäntöjen avulla laitteet voidaan kytkeä kuumaliitännällä. Toisin sanoen ne voivat ilmestyä tai kadota ilman varoitusta.

Tämä tarkoittaa, että BIOSin on tallennettava järjestelmäresurssitiedot jokaisesta laitteesta, jonka järjestelmä on koskaan tuntenut, ja tehtävä se dynaamisella tavalla, jotta järjestelmäresurssit, kuten keskeytysnumero, osoitealue tai laitetunniste, voidaan määrittää uudelleen ilman uudelleenkäynnistystä.

Thompson on Metrowerks Inc:n koulutusasiantuntija. Ota häneen yhteyttä osoitteessa [email protected].

Klikkaa yllä olevaa kuvaa nähdäksesi PDF-version tästä kaaviosta.

Computerworld Online-only Exclusive

BIOS:n päivittäminen

Kun tietokoneeseen on tarkoitus päivittää uusi laitteisto, kuten suurempi kiintolevy, enemmän muistia tai uusi näytönohjain, huomataan usein, että tietokoneen BIOS ei tue kaikkia uuden laitteiston ominaisuuksia. Ehkä dramaattisin todiste tästä oli se, kun kiintolevyjen koko kasvoi yli 4 Gt:n ja sitten 8 Gt:n. Tuolloin oli täysin mahdollista asentaa vaikkapa 12 Gt:n kiintolevy ja sitten huomata, että tietokone pystyi käyttämään vain ensimmäiset 8 Gt.

Vastaus ongelmaan on BIOS-piirin päivittäminen. Useimpien viime vuosina valmistettujen tietokoneiden järjestelmät voidaan päivittää flash-ohjelmalla, joka asentaa uudet ohjeet ja ominaisuudet. Yleensä tähän tarvittavat tiedot ja tiedostot löytyvät tietokoneen tai emolevyn valmistajan verkkosivuilta.

Kriittisen tärkeää on valitettavasti ymmärtää, kuinka raju askel BIOS-päivitys voi olla. Ennen kuin teet sen, kannattaa varmuuskopioida kaikki tiedot kiintolevyltä. Katso myös, löytyykö palautusjumppakytkintä, jonka avulla voit palauttaa alkuperäisen BIOSin. Vaikka BIOS-päivitys on yleensä ongelmaton, se voi kuitenkin vahingoittaa tai tuhota BIOS-sirun ja tehdä tietokoneesta käyttökelvottoman.