Alai

Het basic input/output system (BIOS) van een computer is een programma dat is opgeslagen in een niet-vluchtig geheugen, zoals een ROM-geheugen (alleen-lezen geheugen) of een flash-geheugen, waardoor het firmware is. Het BIOS (soms ROM BIOS genoemd) is altijd het eerste programma dat wordt uitgevoerd wanneer een computer wordt opgestart.

Dit is wat er tijdens het opstartproces gebeurt (zie de stappen in het onderstaande schema):

1. De stroom wordt ingeschakeld.

2. De CPU draagt de controle over aan het BIOS.

3. Het BIOS voert een programma uit, Power-On Self Test genaamd, dat bepaalt hoeveel geheugen de computer heeft en vervolgens bevestigt dat kritieke hardware op laag niveau correct werkt. Eventuele fouten worden aangegeven met een reeks hoorbare pieptonen. Hierna schakelt het BIOS alle configureerbare apparaten uit.

4. Het BIOS identificeert alle randapparaten van de computer, zoals harde schijven en uitbreidingskaarten. Eerst wordt gezocht naar plug-and-play-apparaten en wordt aan elk apparaat een nummer toegewezen, maar de apparaten worden op dit moment nog niet ingeschakeld.

5. Het BIOS zoekt het primaire opstartapparaat of het apparaat voor het laden van het eerste programma (IPL). Dit is meestal een opslagapparaat zoals een harde schijf, diskettestation of cd-rom waarop het besturingssysteem is opgeslagen, maar het kan ook een netwerkkaart zijn die op een server is aangesloten. Het BIOS lokaliseert ook alle secundaire IPL-apparaten van het systeem.

6. Het BIOS stelt een systeemresourcetabel samen, waarbij conflictvrije bronnen worden toegewezen op basis van de gevonden apparaten en de configuratiegegevens die in het niet-vluchtige RAM zijn opgeslagen.

7. Het selecteert de primaire invoer- (toetsenbord) en uitvoerapparaten (monitor) en schakelt deze in, zodat het BIOS bij problemen tijdens het opstartproces een herstelscherm kan weergeven en de gebruiker een opgeslagen configuratie van systeeminstellingen kan selecteren waarvan bekend is dat deze werken. Het BIOS heeft deze instellingen de laatste keer dat de computer met succes is opgestart vastgelegd en slaat ze op in niet-vluchtig RAM.

8. Het scant naar niet-plug-and-play-apparaten, waaronder de PCI-bus (Peripheral Component Interconnect), en voegt gegevens uit hun ROM’s toe aan zijn resourcetabel.

9. Het BIOS lost apparaatconflicten op en configureert het gekozen opstartapparaat.

10. Het schakelt plug-and-play-apparaten in door hun optionele ROM’s met de juiste parameters op te roepen.

11. Het start de bootstrap loader. Als het om de een of andere reden niet lukt om het besturingssysteem te laden, probeert het BIOS het volgende IPL-apparaat in de lijst.

12. Het IPL-apparaat laadt het besturingssysteem in het geheugen.

13. Het BIOS draagt de controle over aan het besturingssysteem, dat eventueel andere bronnen kan toewijzen.

Het BIOS bevat ook een setup-programma waarmee de gebruiker hardwarematige instellingen kan configureren, zoals computerwachtwoorden, de tijd en de datum. Omdat het BIOS tijdens het opstartproces een primair in- en uitvoerapparaat configureert, kan een gebruiker het setup-programma uitvoeren en de apparaatinstellingen aanpassen, en misschien zelfs een ander IPL-apparaat selecteren, zoals een tweede harde schijf, wanneer de computer niet opstart.

Een grote verandering in de BIOS-functies van de PC vond plaats in 1995 met de komst van Windows 95. Het nieuwe besturingssysteem had plug-and-play-functionaliteit, die niet alleen het toevoegen van uitbreidingskaarten vereenvoudigde, maar ook hielp bij het definiëren van een consistent mechanisme waarmee het BIOS de apparaten in een systeem kon herkennen en configureren.

Vroegere systemen gingen ervan uit dat een apparaat altijd dezelfde bronnen nodig had – bijvoorbeeld het interruptnummer van een schijfcontroller en het bereik van de I/O-adressen. Men geloofde dat deze nooit zouden veranderen of dat ze statisch van aard waren en dus slechts eenmaal hoefden te worden toegewezen.

Hoewel, plug-and-play technologie geeft het BIOS de vrijheid om het interrupt nummer en de I/O adressen die de disk controller gebruikt aan te passen om resource conflicten te voorkomen.

Met Universal Serial Bus en IEEE 1394 aansluitingen, kunnen apparaten hot-plugged worden. Met andere woorden, ze kunnen verschijnen of verdwijnen zonder waarschuwing.

Dit betekent dat het BIOS informatie over systeembronnen moet opslaan voor elk apparaat dat het systeem ooit heeft gekend, en wel op een dynamische manier, zodat systeembronnen, zoals interruptnummer, adresbereik of apparaatidentiteit, opnieuw kunnen worden toegewezen zonder dat een herstart nodig is.

Thompson is een trainingspecialist bij Metrowerks Inc. Neem contact met hem op via [email protected].

Om een PDF-versie van dit diagram te bekijken, klikt u op de bovenstaande afbeelding.

Computerworld Online-only Exclusive

Upgrading a BIOS

Wanneer een computer wordt uitgebreid met nieuwe hardware, zoals een grotere harde schijf, meer geheugen of een nieuwe videokaart, wordt vaak ontdekt dat de BIOS van de computer niet alle mogelijkheden van de nieuwe hardware ondersteunt. Misschien wel het meest dramatische bewijs hiervan werd geleverd toen harde schijven groter werden dan 4GB en vervolgens 8GB. In die tijd was het heel goed mogelijk om bijvoorbeeld een harde schijf van 12 GB te installeren en dan te ontdekken dat de computer alleen de eerste 8 GB kon gebruiken.

Het antwoord op het probleem is een upgrade van de BIOS-chip. De meeste computers die de laatste jaren zijn gemaakt, kunnen hun systeem laten bijwerken door een flash-programma, dat nieuwe instructies en mogelijkheden installeert. Normaal gesproken zijn de informatie en bestanden die nodig zijn om dit te doen beschikbaar op de website van de computer of moederbord maker.

Het is helaas van cruciaal belang om te begrijpen hoe drastisch een BIOS-upgrade kan zijn. Voordat u het doet, is het een goed idee om een back-up te maken van alle gegevens van de harde schijf. Kijk ook of er een herstel jumper schakelaar is waarmee u het originele BIOS kunt herstellen. Hoewel een BIOS-upgrade meestal probleemloos verloopt, is het mogelijk dat de BIOS-chip beschadigd of vernietigd wordt, waardoor de computer onbruikbaar wordt.