Тема №2 базова система вводу/виводу bios Основи bios

Базова система вводу-виводу (BIOS, Basic Input\Output System) – це набір комп’ютерних інструкцій нижнього рівня, який визначає цілий ряд функціональних можливостей ПК і виконує важливі задачі комп’ютера.

BIOS також запускає процедуру самотестування при включені живлення POST (Рower-On Self Test). Після того, як ПК завантажився, BIOS визначає основні функції інтерпретуємих сигналів клавіатури і обмінюється інформацією через порти.

BIOS записана в одній або декілька мікросхем ПЗП на системній платі. Вона є “проміжним шаром” між програмною та апаратною частинами системи. Більшість пристроїв працює з допомогою драйверів, які допомагають системі використовувати спеціальні функції цих пристроїв. Драйвери займають логічний рівень між системною BIOS і операційною системою. Подібна ієрархія передбачає, що операційна система виконує свої задачі, на звертаючись напряму до апаратних пристроїв. BIOS і відповідні драйвери інтерпретують необхідні команди для певного набору пристроїв.

Задачі, які вирішує BIOS:

• початкова перевірка (тестування) компонентів комп’ютера (перевірка працездатності комп’ютера і всіх пристроїв;

• настройка компонентів комп’ютера і системних ресурсів, тобто завдання режимів роботи;

• розподіл ресурсів комп’ютера, які наявні у розпорядженні, тобто кому, що і скільки виділити для роботи;

• розподіл взаємодій пристроїв комп’ютера між собою;

• управління енергоспоживанням комп’ютера, тобто при яких умовах переходити у сплячий режим і виходити з нього.

Комп’ютер завдяки BIOS постійно опитує і тримає під контролем усі свої компоненти. На комп’ютери встановлюються різні моделі і версії BIOS. Розробкою BIOS займається декілька компаній:

• AWARD BIOS – випускається компанією Award Software;

• АMI BIOS – випускається компанією American Megatrends Inc;

• Phoenix BIOS – випускався у минулому компанією Phoenix Technologies Ltd;

• Phoenix-Award BIOS – випускається об’єднаною компанією Phoenix-Award;

• Intel BIOS випускається компанією Intel

BIOS інших компаній аналогічні за своїм інтерфейсом і настроюванням.

Також є такий термін як CMOS. CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) являє собою енергонезалежну пам’ять для зберігання інформації про конфігурацію комп’ютера. Вона живиться від тієї самої батарейки, що і BIOS. BIOS – це набір програм, які застосовуються в роботі комп’ютера, а CMOS – це мікросхема для зберігання цих програм. Мікросхема CMOS містить інформацію, яка необхідна при старті (завантаженні) комп’ютера (типи жорсткого диску, чипсету, клавіатури, монітора тощо). При включенні комп’ютера проводиться його тестування, визначається поточна конфігурація та порівнюється з наявною в CMOS-пам’яті. Якщо виявляються відмінності, автоматично викликається вікно настроювань BIOS для проведення необхідних корегувань. Стандартні заводські настройки BIOS зберігаються в мікросхемі та записуються при першому включені комп’ютера або у тому випадку, коли обирається в настройках пункт: LOAD BIOS DEFAULT (або LOAD OPTIMIZED DEFAULTS), який значить перехід до стандартних установкам заводу-виготовника.

Головну роль BIOS відіграє при старті комп’ютера. Розглянемо за пунктами роботу BIOS:

• ініціалізація пристроїв, системних ресурсів і управління електроживленням;

• тестування оперативної пам’яті;

• включення клавіатури;

• тестування портів і підключених до них пристроїв;

• тестування контролерів і дисководів;

• розподіл ресурсів між пристроями;

• відображення на моніторі результатів проведених тестів.

Після натискання кнопки Power на системному блоці виконується перевірка блоку живлення. Якщо все гаразд, на процесор подається напруга. Разом із живленням на процесор подається сигнал скидання пам’яті, і процесор обнулює вміст своєї пам’яті, після чого приступає до роботи. Процесор отримує від BIOS програму POST (Power-On-Self-Test). Вона починає тестувати усі компоненти комп’ютера. Якщо в ході перевірки виявляються помилки або несправності, системний динамік, який розташований усередині системного блоку, подає спеціальні звукові сигнали, а на екран монітора виводиться відповідне повідомлення. На наступному етапі BIOS виконує розподіл ресурсів між компонентами комп’ютера. Далі здійснюється пошук інших BIOS, так як підключені до материнської плати пристрої можуть мати свої власні BIOS. Після того, як тестування успішно завершено, подається один короткий звуковий сигнал системним динаміком, і управління передається позасистемному завантажувачу операційної системи. Завантажувач операційної системи NBR (Non-System Bootstrap) розташований на стартовому секторі жорсткого диску в головній завантажувальній області MBR (Master Boot Record). Завантажувач NBR запускає системний завантажувач SB (System Bootstrap), який установлюється разом з операційною системою і знаходиться на стартовому секторі логічного диску. Якщо на жорсткому диску не виявлений жоден активний розділ або розділ містить неправильну мітку, на екран монітора виводиться застереження, і завантаження операційної системи припиняється. Для користувача початок роботи комп’ютера відзначається появою на екрані монітора якого-небудь повідомлення. Перше повідомлення з’являється у лівому верхньому куті. Воно дає інформацію про відеокарту. Це повідомлення відображається на екані не більше однієї секунди, я щоби його прочитати, необхідно у цей момент натиснути клавішу Pause. У другому повідомлені приводиться повна інформація про виробника і версії BIOS, про встановлений процесор, розмір оперативної пам’яті, варіанти підключення лазерного дисководу і вінчестеру тощо. Третім повідомленням може бути (але не обов’язково) таблиця розподілу ресурсів між пристроями комп’ютера. Існує три види ресурсів, які підлягають розподілу: IRQ – переривання, DMA – канали, I/O – порти вводу і виводу.

Коректне настроювання BIOS дозволяє збільшити продуктивність комп’ютера на 30 %. Випадки, коли необхідно входити до BIOS і проводити корегування настроювань:

• придбання нового комп’ютера;

• підключення нового периферійного пристрою (принтера, сканера, модема тощо);

• самостійна зміна конфігурації комп’ютера;

• виникнення конфліктів між пристроями;

• встановлення (переустановлення) операційної системи Windows;

• встановлення нової материнської плати;

• відключення ресурсів пристроїв, які не використовуються;

• аварійні ситуації.

Для запуску BIOS програми необхідно під час завантаження системи натиснути певну клавішу або комбінацію клавіш. Нижче представлені клавіші запуску цієї програми для BIOS різних виробників, які необхідно натискати під час виконання процедури POST:

• AMI BIOS – <Delete>;

• Phoenix BIOS – <F2>;

• Award BIOS – <Delete> або комбінація клавіш <Ctrl+Alt+Esc>;

• Microid Research BIOS – <Esc>;

• IBM Aptiva/Valuepoint – <F1> (під час виконання процедури POST);

• Старі версії Phoenix BIOS – <Ctrl+Alt+Esc> або <Ctrl+Alt+S> (у режимі командного рядка);

• Compaq – <F10> (під час виконання процедури POST).

Якщо жодна з цих клавіш не забезпечує запуску програми Setup BIOS, треба подивитися документацію до системної плати або зверніться до її виробника.

У випадку пошкодження BIOS комп’ютер не зможе запускатися. Якщо вийде з ладу батарейка, яка живить BIOS комп’ютера, він також не запуститься.