Alai

A számítógép alapvető bemeneti és kimeneti rendszere (BIOS) egy olyan program, amelyet nem illékony memóriában, például csak olvasható memóriában (ROM) vagy flashmemóriában tárolnak, így firmware. A BIOS (néha ROM BIOS-nak is nevezik) mindig az első program, amely a számítógép bekapcsolásakor végrehajtódik.

A következők történnek a rendszerindítás során (lásd a lépéseket az alábbi ábrán):

1. A tápellátás bekapcsolása.

2. A CPU átadja a vezérlést a BIOS-nak.

3. A BIOS lefuttatja a bekapcsolási önellenőrzés nevű programot, amely meghatározza, hogy mennyi memóriával rendelkezik a számítógép, majd megerősíti, hogy a kritikus alacsony szintű hardver megfelelően működik. Az esetleges hibákat hangjelzések sorozata jelzi. Ezt követően a BIOS letiltja az összes konfigurálható eszközt.

4. A BIOS azonosítja a számítógép összes perifériás eszközét, például a merevlemezeket és a bővítőkártyákat. Először megkeresi a plug-and-play eszközöket, és mindegyikhez hozzárendel egy számot, de ekkor még nem engedélyezi az eszközöket.

5. A BIOS megkeresi az elsődleges indító- vagy kezdeti programbetöltő (IPL) eszközt. Ez általában egy tárolóeszköz, például merevlemez, floppymeghajtó vagy CD-ROM, amely az operációs rendszert tartalmazza, de lehet egy szerverhez csatlakoztatott hálózati kártya is. A BIOS a rendszer összes másodlagos IPL-eszközét is megkeresi.

6. A BIOS felépít egy rendszererőforrás-táblázatot, és konfliktusmentes erőforrásokat rendel hozzá aszerint, hogy milyen eszközöket talált, valamint a nem-illékony RAM-ban tárolt konfigurációs adatok alapján.

7. Kiválasztja és engedélyezi az elsődleges bemeneti (billentyűzet) és kimeneti (monitor) eszközöket, hogy ha a rendszerindítás során hiba lép fel, a BIOS megjeleníthessen egy helyreállítási képernyőt, és lehetővé tegye a felhasználó számára, hogy a rendszerbeállítások egy tárolt, ismerten működő konfigurációját válassza ki. A BIOS ezeket a beállításokat a számítógép legutóbbi sikeres indításakor rögzítette, és a nem-illékony RAM-ban tárolja.

8. A BIOS megvizsgálja a nem plug-and-play eszközöket, beleértve a PCI (Peripheral Component Interconnect) buszt, és a ROM-jukból származó adatokat hozzáadja az erőforrástáblázatához.

9. A BIOS feloldja az eszközkonfliktusokat és konfigurálja a kiválasztott indítóeszközt.

10. A plug-and-play eszközöket a megfelelő paraméterekkel rendelkező opciós ROM-juk meghívásával engedélyezi.

11. Elindítja a bootstrap betöltőt. Ha valamilyen okból az alapértelmezett IPL nem tölti be az operációs rendszert, a BIOS a listán következő IPL-eszközzel próbálkozik.

12. Az IPL-eszköz betölti az operációs rendszert a memóriába.

13. A BIOS átadja az irányítást az operációs rendszernek, amely egyéb erőforrás-kiosztásokat is végezhet.

A BIOS tartalmaz egy beállítási programot is, amellyel a felhasználó a hardveralapú beállításokat, például a számítógép jelszavait, az időt és a dátumot konfigurálhatja. Mivel a BIOS a rendszerindítás során konfigurál egy elsődleges be- és kimeneti eszközt, a felhasználó futtathatja a telepítőprogramot, és módosíthatja az eszközbeállításokat, esetleg egy másik IPL-eszközt, például egy második merevlemezt is kiválaszthat, ha a számítógép nem indul el.

A PC BIOS funkcióiban jelentős változás történt 1995-ben a Windows 95 megjelenésével. Az új operációs rendszer plug-and-play funkcióval rendelkezett, ami nemcsak a bővítőkártyák hozzáadását egyszerűsítette, hanem segített egy következetes mechanizmus meghatározásában is, hogy a BIOS felismerje és konfigurálja a rendszerben lévő eszközöket.

A korai rendszerek feltételezték, hogy egy eszköz mindig ugyanazokat az erőforrásokat igényli – például a lemezvezérlő megszakítási számát és az I/O-címek tartományát. Úgy gondolták, hogy ezek soha nem változnak, vagy statikus jellegűek, és ezért csak egyszer kell őket hozzárendelni.

A plug-and-play technológia azonban megadja a BIOS-nak a szabadságot, hogy módosítsa a lemezvezérlő által használt megszakítási számot és I/O-címeket az erőforráskonfliktusok elkerülése érdekében.

A Universal Serial Bus és az IEEE 1394 csatlakozásokkal az eszközök forrócsatlakoztathatók. Más szóval figyelmeztetés nélkül megjelenhetnek vagy eltűnhetnek.

Ez azt jelenti, hogy a BIOS-nak a rendszer erőforrás-információkat kell tárolnia minden olyan eszközről, amelyről a rendszer valaha is tudott, méghozzá dinamikus módon, hogy a rendszer erőforrásai, például a megszakítási szám, a címtartomány vagy az eszközazonosság, újraindítás nélkül átrendezhetők legyenek.

Thompson a Metrowerks Inc. képzési szakembere. Lépjen vele kapcsolatba a [email protected] címen.

A diagram PDF változatának megtekintéséhez kattintson a fenti képre.

Computerworld Online-only Exclusive

BIOS frissítése

Amikor egy számítógépet új hardverrel, például nagyobb merevlemezzel, több memóriával vagy új videokártyával kívánnak frissíteni, gyakran derül ki, hogy a számítógép BIOS-a nem támogatja az új hardver összes képességét. Ennek talán legdrámaibb bizonyítéka az volt, amikor a merevlemezek mérete 4 GB, majd 8 GB fölé nőtt. Akkoriban könnyen előfordulhatott, hogy mondjuk egy 12 GB-os merevlemezt telepítettek, majd kiderült, hogy a számítógép csak az első 8 GB-ot tudja használni.

A probléma megoldása a BIOS-chip frissítése. A legtöbb, az utóbbi években gyártott számítógép rendszerét egy flash-programmal lehet frissíteni, amely új utasításokat és képességeket telepít. Az ehhez szükséges információk és fájlok általában elérhetőek a számítógép vagy alaplap gyártójának weboldalán.

Sajnos kritikus, hogy megértsük, milyen drasztikus lépés lehet egy BIOS-frissítés. Mielőtt elvégezné, érdemes biztonsági másolatot készíteni a merevlemezről az összes adatról. Továbbá nézd meg, hogy van-e olyan helyreállító jumper kapcsoló, amivel visszaállíthatod az eredeti BIOS-t. Bár a BIOS-frissítés általában problémamentes, előfordulhat, hogy a folyamat károsítja vagy tönkreteszi a BIOS-chipet, és így a számítógép használhatatlanná válik.