1.2. Bios

Базовая Система Ввода Вывода (BIOS, Basic Input Output System) – часть программного обеспечения вычислительной системы, поддерживающая управление адаптерами внешних устройств, экранные операции, тестирование, начальную загрузку и установку операционной системы. BIOS – это стандартный интерфейс, обеспечивающий переносимость операционной системы между компьютерами с одинаковым микропроцессором. BIOS хранится в постоянном запоминающем устройстве компьютера. Управление устройствами осуществляется через механизм прерываний. Различают следующие прерывания:

• аппаратные прерывания – инициируются аппаратными средствами;

• логические прерывания – инициируются микропроцессором, нестандартные ситуации в работе микропроцессора;

• программные прерывания – инициируются программным обеспечением.

При включении компьютера автоматически загружается и выполняется специальная программа POST(Power-On Self-Test) из состава BIOS. Эта программа производит самопроверку и тестирование при загрузке:

• проверка переключателей и CMOS-памяти на системной (материнской) плате, определение оборудования, которое подключено к компьютеру;

• тестирование оперативного запоминающего устройства;

• выполняет действия по загрузке операционной системы (загрузка в оперативную память и запуск Блока Начальной Загрузки операционной системы);

• выполняет другие специфические действия по подготовке компьютера и дополнительного оборудования к работе.

BIOS является своеобразной программной оболочкой самого нижнего уровня вокруг аппаратных средств компьютера, которая реализует доступ к аппаратным средствам компьютера через механизм прерываний. Структура BIOS включает две главные части:

BootBlock – в его функцию входит инициализация регистров чипсета и распаковка главной части в память для последующего исполнения, при несовпадении подсчитанной контрольной суммы запускает программу аварийного восстановления (с дисковода).

Главный исполняемый код – состоит из нескольких модулей и хранится в виде архива LHA, как правило, используются следующие названия для модулей архива:

• original.tmp – главная часть размером 128k, в которой происходит инициализация компьютера и находится подпрограмма BIOS Setup;

• awardext.rom – расширение главной части, содержит подпрограмму вывода конфигурации;

• awardepa.bin – картинка Energy Star;

• другие встречающиеся части: cpucode.bin – таблица микрокодов для Intel-процессоров (PPro, P2/P3/P4, Celeron); acpitbl.bin – подпрограмма поддержки ACPI и др.

Доступ к BIOS Setup (программе настройки) осуществляется нажатием определенных комбинаций клавиш, обычно нажатием клавиши Delete в момент начальной загрузки системы. Структура меню программы настроек и название блоков в каждой из версий BIOS могут отличаться, однако основные фразы меню могут повторяться или быть схожими. Программа настройки BIOS разделена на определенные блоки, каждый из которых позволяет настроить соответствующие группы параметров. Опции BIOS Setup:

• системные параметры и дисковые накопители – основные параметры: дата, время, конфигурация дисковых накопителей, порядок загрузки при обнаружении ошибок процедурой самотестирования Post;

• предупреждение отказов жестких дисков – все современные жесткие диски поддерживают технологию S.M.A.R.T., позволяющую заранее оповестить о потенциальных проблемах с дисками и их возможных отказах;

• антивирусная защита – попытка аппаратной защиты от вирусов путем перезаписи загрузочных секторов дисков, практически опция не используется;

• центральный процессор – опции, отвечающие за функционирование процессора, за исключением установки частот и напряжений питания;

• параметры загрузки – определение порядка и скорости загрузки;

• клавиатура и мышь – устанавливает возможность установить некоторые режимы функционирования клавиатуры и мыши;

• пароли – используются для защиты от несанкционированной модификации значений опций в BlOS Setup и от нежелательного использования компьютера третьими лицами.

• затенение областей памяти – перенос в оперативную память из содержимого ПЗУ интеллектуальных карт расширения, имеющих свой BIOS; поскольку доступ к оперативной памяти требует меньше времени, чем обращение непосредственно к ПЗУ с BIOS карты, то и обмен данными происходит быстрее;

• настройка режимов работы оперативной памяти – в зависимости от того, правильно ли выполнены настройки оперативной памяти, зависит скорость и надежность работы компьютера;

• дополнительные возможности чипсета при работе с памятью – используется для настройки режимов обращения к памяти со стороны других устройств;

• функционирование шин PCI и ISA – играют важную роль в работе компьютера, так как указание неверных значений способно привести к нестабильной работе карт расширения, конфликтам между ними;

• режимы работы шины AGP и видеокарты – в большинстве случаев видеокарта подключается к шине AGP;

• параметры кэширования – перенос данных из медленной памяти в более быструю память (в данном случае перенос данных в оперативную память);

• дополнительные возможности BIOS – часть производителей материнских плат предлагают дополнительные опции, расширяющие возможности материнской платы;

• работа интегрированных устройств – чипсет сам содержит контроллеры некоторых устройств, таких как: жесткие диски и приводы чтения компакт-дисков, порты, дисководы и т.п., в дополнение к этому производители часто размещают на материнских платах интегрированные устройства, например, звуковые карты;

• управление питанием – все материнские платы стандарта АТХ поддерживают программный доступ к функциям управления питанием, что позволяет, в частности, автоматически включать и выключать питание, переводить компьютер в энергосберегающие режимы, управлять пробуждением компьютера;

• распределение ресурсов – в большинстве случаев распределение ресурсов происходит автоматически, но если компьютер «перегружен» картами расширения, может потребоваться и ручное назначение прерываний и каналов прямого доступа к памяти;

• системный мониторинг – позволяет узнать реальные значения напряжений питания, выяснить, с какой скоростью вращаются кулер процессора и вентилятор блока питания, проконтролировать температуру процессора и температуру внутри корпуса системного блока;

• ручной контроль напряжений и частот – некоторые материнские платы позволяют вручную изменять напряжения, подаваемые на отдельные компоненты компьютера, указывать частоту системной шины, множитель процессора и т.п., но пользоваться ими следует очень осторожностью, так как при выставлении неверных значений компьютер может не запуститься.