Alai

Podstawowy system wejścia/wyjścia komputera (BIOS) to program, który jest przechowywany w pamięci nieulotnej, takiej jak pamięć tylko do odczytu (ROM) lub pamięć flash, co czyni go oprogramowaniem sprzętowym. BIOS (czasami nazywany ROM BIOS) jest zawsze pierwszym programem, który jest uruchamiany po włączeniu zasilania komputera.

Oto, co dzieje się podczas procesu rozruchu (zobacz kroki na diagramie poniżej):

1. Zasilanie zostaje włączone.

2. Komputer centralny przekazuje kontrolę do systemu BIOS.

3. BiOS uruchamia program o nazwie Power-On Self Test, który określa, ile pamięci ma komputer, a następnie potwierdza, że krytyczny sprzęt niskiego poziomu działa prawidłowo. Wszelkie błędy są sygnalizowane sekwencjami dźwięków. Następnie system BIOS wyłącza wszystkie konfigurowalne urządzenia.

4. BiOS identyfikuje wszystkie urządzenia peryferyjne komputera, takie jak dyski twarde i karty rozszerzeń. Najpierw wyszukuje urządzenia typu plug-and-play i przypisuje każdemu z nich numer, ale w tym momencie nie włącza tych urządzeń.

5. BIOS lokalizuje podstawowe urządzenie rozruchowe lub urządzenie do początkowego ładowania programu (IPL). Zazwyczaj jest to urządzenie pamięci masowej, takie jak dysk twardy, napęd dyskietek lub CD-ROM, na którym znajduje się system operacyjny, ale może to być również karta sieciowa podłączona do serwera. BIOS lokalizuje również wszystkie drugorzędne urządzenia IPL systemu.

6. BIOS buduje tabelę zasobów systemowych, przydzielając bezkonfliktowe zasoby w zależności od tego, jakie urządzenia znalazł i od danych konfiguracyjnych przechowywanych w nieulotnej pamięci RAM.

7. Wybiera i włącza podstawowe urządzenia wejściowe (klawiatura) i wyjściowe (monitor), dzięki czemu w przypadku wystąpienia problemów podczas procesu uruchamiania systemu, BIOS może wyświetlić ekran odzyskiwania i pozwolić użytkownikowi na wybranie zapisanej konfiguracji ustawień systemowych, o których wiadomo, że działają. BIOS przechwycił te ustawienia przy ostatnim pomyślnym uruchomieniu komputera i przechowuje je w nieulotnej pamięci RAM.

8. Skanuje urządzenia niewłączane do sieci, w tym magistralę PCI (Peripheral Component Interconnect), i dodaje dane z ich pamięci ROM do swojej tabeli zasobów.

9. BiOS rozwiązuje konflikty urządzeń i konfiguruje wybrane urządzenie startowe.

10. Uruchamia urządzenia plug-and-play, wywołując ich opcjonalne ROM-y z odpowiednimi parametrami.

11. Uruchamia program ładujący bootstrap. Jeśli z jakiegoś powodu domyślny IPL nie załaduje systemu operacyjnego, BIOS próbuje następnego urządzenia IPL z listy.

12. Urządzenie IPL ładuje system operacyjny do pamięci.

13. BiOS przekazuje kontrolę systemowi operacyjnemu, który może dokonać innych przydziałów zasobów.

BiOS zawiera również program Setup, za pomocą którego użytkownik może skonfigurować ustawienia sprzętowe, takie jak hasła komputera, czas i data. Ponieważ BIOS konfiguruje podstawowe urządzenie wejściowe i wyjściowe podczas procesu rozruchu, użytkownik może uruchomić program instalacyjny i dostosować ustawienia urządzenia, być może nawet wybierając inne urządzenie IPL, takie jak drugi dysk twardy, gdy komputer nie chce się uruchomić.

Poważna zmiana w funkcjach BIOS-u komputera nastąpiła w 1995 roku wraz z pojawieniem się Windows 95. Nowy system operacyjny posiadał funkcję plug-and-play, która nie tylko uprościła dodawanie kart rozszerzeń, ale także pomogła zdefiniować spójny mechanizm pozwalający BIOS-owi rozpoznawać i konfigurować urządzenia w systemie.

Wcześniejsze systemy zakładały, że urządzenie zawsze będzie wymagało tych samych zasobów – na przykład numeru przerwania kontrolera dysku i zakresu adresów wejścia/wyjścia. Uważano, że nigdy się one nie zmienią lub że mają charakter statyczny i dlatego muszą być przypisane tylko raz.

Jednakże technologia plug-and-play daje BIOS-owi swobodę modyfikowania numeru przerwania i adresów I/O używanych przez kontroler dyskowy w celu uniknięcia konfliktów zasobów.

W przypadku połączeń Universal Serial Bus i IEEE 1394, urządzenia mogą być podłączane na gorąco. Innymi słowy, mogą się one pojawiać lub znikać bez ostrzeżenia.

To oznacza, że BIOS musi przechowywać informacje o zasobach systemowych dla każdego urządzenia, o którym system kiedykolwiek wiedział, i robić to w sposób dynamiczny, tak aby zasoby systemowe, takie jak numer przerwania, zakres adresów czy tożsamość urządzenia, mogły być ponownie przypisane bez konieczności restartu.

Thompson jest specjalistą ds. szkoleń w Metrowerks Inc. Skontaktuj się z nim pod adresem [email protected].

Aby wyświetlić wersję PDF tego diagramu, kliknij powyższy obrazek.

Computerworld Online-only Exclusive

Upgrade BIOS-u

Kiedy komputer ma być ulepszony o nowy sprzęt, taki jak większy dysk twardy, więcej pamięci lub nowa karta wideo, często okazuje się, że BIOS komputera nie obsługuje wszystkich możliwości nowego sprzętu. Prawdopodobnie najbardziej dramatycznym tego dowodem było pojawienie się dysków twardych o pojemności przekraczającej 4GB, a następnie 8GB. W tamtych czasach było całkiem możliwe zainstalowanie, powiedzmy, dysku twardego o pojemności 12 GB, a następnie odkrycie, że komputer może wykorzystać tylko pierwsze 8 GB.

Rozwiązaniem problemu jest uaktualnienie układu BIOS. Większość komputerów wyprodukowanych w ostatnich latach może mieć uaktualnione systemy przez program flash, który instaluje nowe instrukcje i możliwości. Zazwyczaj potrzebne do tego informacje i pliki są dostępne na stronie internetowej producenta komputera lub płyty głównej.

Niestety, kluczowe jest zrozumienie, jak drastycznym krokiem może być aktualizacja BIOSu. Zanim to zrobisz, warto wykonać kopię zapasową wszystkich danych z dysku twardego. Sprawdź również, czy istnieje zworka pozwalająca na przywrócenie oryginalnego BIOSu. Chociaż upgrade BIOS-u jest zazwyczaj bezproblemowy, możliwe jest, że proces ten może uszkodzić lub zniszczyć układ BIOS-u i tym samym uczynić komputer niezdatnym do użytku.