10. Bios. Структура и предназначение

BIOS (англ. basic input/output system — «базовая система ввода-вывода») — реализованная в виде микропрограмм часть системного программного обеспечения, которая предназначается для обеспечения операционной системы API (/* Windows API (англ. application programming interfaces) — общее наименование целого набора базовых функций интерфейсов программирования приложений операционных систем семейств Windows и Windows NT; является самым прямым способом взаимодействия приложений с Windows*/) доступа к аппаратуре компьютера и подключенным к нему устройствам.

В персональных IBM PC-совместимых компьютерах, использующих микроархитектуру x86, BIOS представляет собой набор записанного в микросхему EEPROM (ПЗУ) персонального компьютера микропрограмм (образующих системное программное обеспечение), обеспечивающих начальную загрузку компьютера и последующий запуск операционной системы.

Базовая система ввода-вывода – это комплекс программ, состоящих из следующих частей:

1.Дополнительные микрокоды

2.POST состоит из секций, каждая из которых отвечает за определенное состояние компьютера

-Базовое тестирование

-Тестирование системного контроллера, который обеспечивает взаимодействие ЦП и ОЗУ.

- Тестирование и инициализация системного контроллера, проверка видео (64 кб).

-тестирование ОЗУ

- тест южного моста

3. Комплекс программ обеспечивающий взаимодействие ЦП со всеми устройствами компьютера ( все типы контроллеров и УУ)

4. CMOS – базовые программы – часы, календарь – батарейка 128 байт

Назначение BIOS материнской платы

Инициализация и проверка работоспособности аппаратуры

Бо́льшую часть BIOS материнской платы составляют микропрограммы инициализации контроллеров на материнской плате, а также подключённых к ней устройств, которые в свою очередь могут иметь управляющие контроллеры с собственными BIOS.

Сразу после включения питания компьютера, во время начальной загрузки компьютера, при помощи программ записанных в BIOS, происходит самопроверка аппаратного обеспечения компьютера — POST. В случае сбоя во время прохождения POST, BIOS может выдать информацию, позволяющую выявить причину сбоя. Кроме вывода сообщения на монитор, используется звуковой сигнал, воспроизводимый при помощи встроенного динамика.

В ходе POST, BIOS проверяет работоспособность контроллеров на материнской плате, задаёт низкоуровневые параметры их работы (например, частоту шины и параметры центрального микропроцессора, контроллера оперативной памяти, контроллеров шин FSB, AGP, PCI, USB).

Загрузка операционной системы

Если POST удался, BIOS ищет на доступных носителях загрузчик операционной системы и передаёт управление операционной системе. Операционная система по ходу работы может изменять большинство настроек, изначально заданных в BIOS.

В некоторых реализациях BIOS позволяет производить загрузку операционной системы через интерфейсы, изначально для этого не предназначенные (USB и IEEE 1394) а также производить загрузку по сети (применяется, например, в т. н. «тонких клиентах»).

Утилиты, доступные без загрузки ОС

Старые IBM PC/XT, которые не имели полноценной операционной системы, либо её загрузка не была необходимой пользователю, вызывали встроенный интерпретатор языка Бейсик. В некоторых BIOS’ах реализуется дополнительная функциональность:

Воспроизведение аудио-CD или DVD-дисков.

Обновление самого́ BIOS’а (обычно с дискет).

Простейший драйвер

IBM-совместимые компьютеры изначально конструировались как предельно расширяемые. Поэтому работа с дисками и экраном, в более ранних системах выполнявшаяся через порты ввода-вывода и блоки памяти, были реализованы через функции BIOS. Заодно BIOS содержит несколько ценных интерфейсов, упрощающих программирование — такие, как работа с экраном в телетайпном режиме или сканирование клавиатуры — что также обусловливает расшифровку её названия: basic — «базовая».

Современные ОС, такие, как Windows и Linux, имеют свои драйверы, не использующие BIOS. Однако функциями BIOS широко пользуются простейшие ОС (такие, как DOS) — а также все ОС в момент загрузки и в «аварийных» режимах.

С развитием компьютерных систем в BIOS продолжали использоваться устаревшие технологии: прежде всего «реальный режим» работы процессора x86; для принципиальной замены BIOS рядом производителей вычислительных систем (Unified EFI Forum, UEFI) предложена и внедряется технология EFI.

AMI, Phoenix, Award