Що таке BIOS і навіщо вона потрібна

1. Що таке BIOS? BIOS - це абревіатура англомовного терміна Basic Input-Output System (базова система...
2. Що таке POST?
3. Не всі драйвера знаходяться в мікросхемі BIOS!
4. Як скинути настройки BIOS

Що таке BIOS?

Наши партнеры ArtmMisto

BIOS - це абревіатура англомовного терміна Basic Input-Output System (базова система введення-виведення).

Як відомо, комп'ютер - це сукупність того, що можна побачити і помацати (апаратні засоби) і того, що побачити і помацати не можна (програмне забезпечення).

Окремо ці частини не приносять користі і мертві.

Апаратна частина ( материнська плата , Процесор, пам'ять, блок живлення та інше) без програмної - це мертва купка заліза й пластмаси, здатна, в кращому випадку, видавати дзижчання.

Програмна частина - абстрактна інформація, неозорий масив бітів, налякав і одиничок. «Матриця», в якій зрозуміти нічого неможливо.

І лише правильну взаємодію програмної і апаратної частин виявляє світу комп'ютер - ту техніку, яка давно і міцно увійшла в усі пори суспільства.

Взаємодія апаратної та програмної частин відбувається за допомогою базової системи введення-виведення

По суті, BIOS являє собою набір драйверів, фізично розташованих в мікросхемі пам'яті ROM (Read Only Memory - постійний запам'ятовуючий пристрій, ПЗУ) або жорсткому диску (вінчестері). Драйвер - це невелика програма, що управляє.

Таким чином, система введення-виведення поєднує в собі і апаратні і програмні частини на самому, так би мовити, первинному рівні. У перших комп'ютерах драйвери BIOS знаходилися тільки в мікросхемах пам'яті на материнській платі і відеоадаптер. Набір пристроїв «на борту» був тоді невеликий, і все вміщувалося в мікросхеми.

Навіщо потрібен елемент живлення?

BIOS містить в собі і програму конфігурації обладнання (Setup), настройки якої зберігаються в окремій мікросхемі CMOS (Complimentary Metall Oxid Semicondactor - технологія, за якою зроблені активні елементи мікросхеми).

Мікросхема CMOS споживає струм менше мікроампера, тому для її харчування використовується малопотужний літієвий елемент типу 2 032 напругою 3 В.

Він служить декілька років. Напруга на ньому поступово «сідає», і коли воно досягне певного порогу (близько 2,8-2,9 В), мікросхема «забуде» настройки. Комп'ютер в цьому випадку може не запуститися і навіть не подавати ознакою життя. І можна зробити помилковий висновок про несправності материнської плати.

Раніше, в перших моделях комп'ютерів, використовувалися нікель-кадмієві акумулятори. Від тривалої експлуатації вони могли потекти. І це викликало проблеми, так як витік з них електроліт міг пошкодити провідники материнської плати. Сучасні літієві елементи поводяться «спокійно» і не течуть навіть при повному розряді.

Що таке POST?

У мікросхемі ПЗУ базової системи введення-виведення материнської плати міститься і програма самотестування POST (Power On Self Testing). Вона починає виконуватися відразу після включення. Проводиться тестування наявності та справності контролерів вінчестера, дискети, відеоадаптера, пам'яті та іншого «заліза».

У старих моделях комп'ютерів тестування пам'яті супроводжувалося клацанням або іншими звуками з динаміка. Чи не окремих звукових колонок, що підключаються до аудіовиходу, а спеціального динаміка (Speaker), що підключається до спеціального роз'єму материнської плати. Динамік може встановлюватися і на самій платі.

Якщо обладнання справно, то динамік видає короткий звук, що говорить про відсутність проблем.

Якщо видається тривалий звук (або декілька), то має місце несправність.

Зокрема, періодично повторюється комбінація з довгого і трьох коротких гудків свідчить про проблеми зі знімним адаптером. А довгі гудки - про несправності або відсутності пам'яті.

Інша справа, що для програм POST (і BIOS) різних виробників ці комбінації різні. Втім, якщо комп'ютер не видає ніяких гудків після включення, це ще не означає, що материнська плата або щось інше несправні. Може бути, несправний динамік або складальник заощадив на його встановлення.

Налаштування, отримані за допомогою SETUP, зберігаються в мікросхемі CMOS, там же знаходяться і RTC (Real Time Clock - годинник реального часу).

Першою ознакою того, що пора міняти елемент, служить скидання дати і часу після вимкнення комп'ютера. У старих комп'ютерах мікросхема RTC встановлювалася окремо на материнській платі. Тепер вона входить до складу чіпсета (однієї з великих мікросхем, де напхано ще багато чого).

Не всі драйвера знаходяться в мікросхемі BIOS!

У перших моделях комп'ютерів всі необхідні для роботи комп'ютера драйвера для роботи з «залізом» розташовувалися в ПЗУ материнської плати і ПЗУ відеоадаптера. Вже на самому початку ери персональних комп'ютерів було кілька різних типів відеоадаптерів. Щоб записати драйвер відеокарти в ПЗУ BIOS материнської плати, треба було перепрограмувати ПЗУ за допомогою спеціального обладнання.

Це було дуже незручно і дорого - треба було вийняти мікросхему з роз'єму, вставити її в спеціальний пристрій - програматор, і переписати її вміст. Тому придумали іншу ідеологію - програма, записана в ПЗУ BIOS материнської, плати сканувала все ПЗУ на інших платах розширення . Вона ж робила їх адреси частиною адресного простору пам'яті комп'ютера.

З тих пір ситуація, з одного боку, спростилася, а з іншого - ускладнилася. Тепер, щоб перепрограмувати ПЗУ BIOS материнської плати, не треба виймати його з роз'єму, це можна зробити за допомогою вбудованих апаратних засобів. Як ПЗУ використовується EEPROM (електрично стирається ПЗУ) і flash мікросхеми.

З іншого боку, обсяги адресного простору пам'яті сильно зросли і тих 16- розрядних драйверів, які «зашиті» в ПЗУ давно не вистачає. За допомогою 16 розрядів можна звернутися до 65536 осередків пам'яті. Сміховинно мало як на теперішній час!

Тому програма-завантажувач, що знаходиться в BIOS, звертається до жорсткого диска і вантажить в пам'ять 32-розрядні драйвера звідти. Завантажується в пам'ять і операційна система, і необхідні додатки.

Як скинути настройки BIOS

Існує можливість апаратного скидання налаштувань BIOS.

Це може знадобитися після невдалих експериментів з настройками для розгону системи.

Або якщо випадково змінили налаштування і забули що зробили. Як правило, біля мікросхеми ПЗУ або батарейки є так званий «джампер» (перемичка).

Вона може замикати два штирі з трьох. Одне положення - це нормальна робота (Normal), звичайний робочий режим. Інше - скидання налаштувань BIOS (Clear CMOS). Щоб скинути настройки, треба переставити перемичку з нормального положення в Clear CMOS.

Для цього треба вимкнути живлення і вийняти вилку живильного шнура з електричної мережі. Потім треба витягти перемичку (можна використовувати медичний пінцет), поставити її в режим скидання на кілька секунд. Потім треба повернути перемичку на місце. Тепер налаштування скинуті!

У старих комп'ютерах для скидання досить було витягти батарейку на деякий час. Мікросхема CMOS, позбавлена ​​харчування, «забувала» настройки. Ви запитаєте: «А чому зараз так не поступають, навіщо ще якісь перемички?»

Справа в тому, що сучасні мікросхеми CMOS споживають дуже малий струм. А на материнській платі варто кілька електролітичних конденсаторів загальною ємністю понад десятка тисяч микрофарад. Конденсатори служить локальними джерелами енергії, зокрема, для імпульсного стабілізатора, яке живить ядро ​​процесора.

Токи, споживані сучасними процесорами, досить великі, тому число і ємності конденсаторів зросли. І напруга на них тримається досить довго. Воно то й підживлює мікросхему. Можна, звичайно, почекати кілька десятків хвилин або годин. Але ж простіше переставити перемичку!

Мабуть, на сьогодні все. Сподіваюся, шановні читачі, що питання «Що таке BIOS і навіщо вона» для Вас трохи прояснився. У наступних статтях ми продовжимо знайомитися з тим, як влаштований комп'ютер .

Підпишіться на оновлення, щоб не пропустити цікаву статтю.

З Вами був Vsbot. До нової зустрічі!