Как взаимодействует bios и операционная система
Пользователи зачастую не видят разницы между программной и аппаратной частями компьютера. Это можно объяснить высокой степенью интеграции компонентов системы. Точное представление различия между компонентами компьютера дает ключ к пониманию роли BIOS. За аббревиатурой “BIOS” скрывается понятие базовой системы вводавывода. По существу, BIOS представляет собой “промежуточный слой” между программной и аппаратной частями системы. Большинство пользователей знакомы с BIOS по другому термину — драйверы устройств или просто драйверы. По своей сути BIOS представляет собой совокупность всех драйверов устройств, связывающих программные и аппаратные средства компьютера. Когда был представлен первый ПК, программное обеспечение BIOS содержало драйверы для всех устройств системы, которые записывались в микросхемы ПЗУ, расположенные на системной плате. При этом драйверы предварительно загружались в память и были доступны на протяжении всего времени работы компьютера.
В микросхеме ПЗУ также были записаны программа POST (Power On Self Test — тестирование при включении) и программа самозагрузки. Последняя инициирует загрузку операционной системы, проверяя загрузочный сектор на дискете или на жестком диске. После загрузки операционная система обращается к процедурам низкого уровня (драйверам) BIOS, необходимым для взаимодействия с различными системными устройствами. В начале компьютерной эры в BIOS хранились абсолютно все драйверы устройств, в том числе драйвер клавиатуры, видеоадаптера MDA/CGA, последовательного и параллельного портов, контроллера гибких дисков, контроллера жестких дисков, джойстика и т.д.
После загрузки операционной системы загружать драйверы для работы с устройствами не нужно, так как они уже находятся в ПЗУ. Эта идея была неплоха, однако лишь до тех пор, пока в системе не устанавливалось новое устройство, драйвера которого в ПЗУ не существует. В этом случае есть два выхода. Если вы установили новую плату адаптера, она может быть оснащена собственной микросхемой ПЗУ, содержащей необходимый драйвер. ПЗУ системной платы запрограммировано таким образом, чтобы обнаруживать ПЗУ адаптеров и при обнаружении новых драйверов связывать соответствующие новые функции с существующей BIOS. В результате можно сказать, что ПЗУ системной платы “аккумулирует” данные, хранящиеся в ПЗУ отдельных адаптеров, в результате чего обеспечивается “коллективная” функциональность. Подобный метод добавления драйверов использовался для целого ряда устройств, например видеоадаптеров, которые должны быть полностью функциональными с момента включения компьютера. Код BIOS, хранящийся в ПЗУ системной платы, содержит драйверы только для монохромного видеоадаптера MDA компании IBM, а также цветного видеоадаптера CGA. При установке видеоадаптера иного типа драйверы, хранящиеся в ПЗУ системной платы, оказывались бесполезными. Конечно, это не вызывало проблем, если новый видеоадаптер был оснащен собственной микросхемой ПЗУ, содержимое которой добавлялось в BIOS сразу же после включения компьютера.
Если же использовалось устройство другого типа, существовал иной способ добавления драйвера в “коллекцию” драйверов BIOS. Дело в том, что на ранних этапах загрузки файл загрузки операционной системы (Io.sys) обращался к файлу конфигурации (Config.sys), содержащему сведения о драйверах устройств. Файл Config.sys вместе со всеми указанными в нем драйверами должен находиться на загрузочном диске. После того как файл Io.sys получит необходимые данные, он загружает указанные драйверы в память и связывает их с BIOS. Другими словами, драйверы загружались с диска в ОЗУ и связывались с BIOS, благодаря чему появлялась возможность в любой момент их вызвать.
К этому моменту в BIOS оказывались данные из ПЗУ системной платы и адаптеров, а также драйверы, загруженные с диска в ОЗУ на ранних этапах загрузки. Таким образом, BIOS содержит данные, которые физически расположены в трех разных местах системы, но при этом работают как единое целое, поскольку все программы связываются посредством процедур BIOS. Операционная система или приложение при взаимодействии с каким-либо устройством (например, при необходимости считать данные с компакт-диска) обращается к определенному программному прерыванию, после чего в соответствии с таблицей векторов прерываний вызов направляется к определенной части BIOS (т.е. к драйверу), связанной с работой устройства. При этом не имеет значения, где именно хранится драйвер — в ПЗУ системной платы, адаптера или ОЗУ. Память всегда остается памятью, и если известен адрес, по которому находится нужная программа, ее всегда можно вызвать.
Итак, базовая система ввода-вывода — это комбинация всех типов ПЗУ материнской платы и плат расширения, а также драйверов устройств, загруженных с диска. Часть BIOS, содержащаяся в микросхеме на системной плате или платах адаптеров, называется прошивкой(firmware) (именно из-за наличия этих микросхем пользователи чаще всего относят BIOS к аппаратной части компьютера). После выключения питания компьютера все данные, находящиеся в оперативной памяти компьютера, стираются; нетронутым остается только содержимое ПЗУ. После включения компьютера снова выполняется процесс загрузки, и в память с диска загружаются все отсутствующие драйверы.
По мере эволюции ПК выпускалось все больше различных типов устройств и их моделей. Это означало необходимость предварительной загрузки все большего количества драйверов. Добавление драйверов в ПЗУ системной платы — задача довольно сложная, поскольку микросхемы ПЗУ чаще всего несъемные, а их объем достаточно ограничен. Архитектура PC предполагала использование ПЗУ системной платы объемом всего 128 Кбайт, причем большая часть этого объема уже используется для хранения драйверов, процедуры POST и программ настройки BIOS и загрузки. Запись драйвера в ПЗУ адаптера — также сложная и дорогостоящая задача, а объем ПЗУ адаптеров ограничен теми же 128 Кбайт, из которых 32 Кбайт используются самим видеоадаптером. Поэтому многие компании решили создавать драйверы, которые загружаются в ОЗУ при запуске системы.
С течением времени с диска загружалось все больше и больше драйверов, в том числе таких,которые заменяют драйверы, хранящиеся в ПЗУ системной платы. Например, в Windows 95 был представлен новый 32-разрядный драйвер жесткого диска, который использовался вместо 16-разрядного, хранящегося в ПЗУ системной платы. При этом 16-разрядный драйвер использовался только с момента включения компьютера до того момента, когда в ОЗУ загружался 32-разрядный драйвер, а также изменялась таблица векторов прерываний. Windows 95/98/Me допускали использование как 16-, так и 32-разрядных драйверов, облегчая тем самым переход к 32-разрядным операциям.
Современные 32- и 64-разрядные драйверы загружаются непосредственно с жесткого диска, заменяя все драйверы в ПЗУ системной платы. Это относится к любому компьютеру, работающему под управлением Windows NT/2000/XP или Vista. Эти операционные системы вообще не используют 16-разрядные драйверы, размещенные в ПЗУ (ROM) системной платы или адаптера устройства. Код ПЗУ системной платы необходим лишь для обеспечения успешной загрузки 32-разрядных драйверов и ядра операционной системы, после чего ПЗУ отключается. Другими словами, после загрузки операционной системы все необходимые драйверы (т.е. BIOS) уже находятся в оперативной памяти. Основные функции ПЗУ материнской платы — запуск системы, инициализация необходимых для загрузки системы устройств, а также проверка пароля для входа в систему и выполнение базовой настройки устройств. После загрузки системы управление передается загруженному в память набору драйверов.
Компьютерную систему можно представить в виде нескольких аппаратных и программных слоев, которые взаимодействуют друг с другом. Существует четыре основных слоя, каждый из которых можно разбить на подуровни. Эта концепция представлена в графическом виде на рисунке ниже.
В представленной на рисунке архитектуре программное обеспечение взаимодействует с операционной системой с помощью интерфейса прикладного программирования (Application Programming Interface или API). Этот интерфейс специфичен для каждой операционной системы; он состоит из набора команд и функций, которые операционная система может выполнить для приложения. К примеру, приложение может отдать приказ операционной системе загрузить или сохранить файл. Такой порядок избавляет приложения от необходимости знать специфику работы с конкретным оборудованием, установленным в компьютере, и его набором команд. Оно имеет дело только с операционной системой, выступающей посредником между приложением и аппаратной частью. Поскольку приложение оказывается полностью изолированным от оборудования, оно может выполняться на любом компьютере, на котором установлена операционная система, интерфейс API которой задействован в программе.
Операционная система, в свою очередь, через BIOS обращается непосредственно к аппаратному обеспечению. Эта связь реализована в виде драйверов устройств. Обычно выпуском драйверов устройств занимаются их производители. Поскольку драйверы обеспечивают взаимодействие между аппаратным устройством и операционной системой, они, как правило, предназначены для конкретной ОС. Таким образом, производителям приходится создавать драйверы для таких операционных систем, как DOS, Windows 9x/NT/2000/XP, OS/2, Linux и др. Тем не менее многие операционные системы имеют одинаковые внутренние интерфейсы, и некоторые драйверы подходят для нескольких операционных систем. Например, драйвер для Windows Me обычно подходит для Windows 98/95, а драйвер для Windows XP можно использовать в Windows 2000/NT, и наоборот. Это связано с тем, что операционные системы Windows 95/98/Me имеют одно и то же ядро; то же можно сказать и о системах Windows NT/2000/XP. В новой системе Windows Vista в значительной мере изменено ядро NT, так что в ней зачастую нельзя использовать драйверы, предназначенные для предыдущих версий Windows семейства NT.
Как видно из рисунке, уровни приложений и операционной системы могут быть идентичны для разных систем, в то время как уровни оборудования могут значительно различаться. Поскольку BIOS содержит драйверы, обеспечивающие взаимодействие программного и аппаратного обеспечения, уровень BIOS, с одной стороны, учитывает уникальные особенности оборудования, а с другой — оказывается неизменным с точки зрения операционной системы. На аппаратном уровне сосредоточены основные различия между разными системами. Именно BIOS отвечает за маскирование различий между разными устройствами, чтобы обеспечить нормальную работу операционной системы. В настоящей главе внимание уделяется особенностям работы системной BIOS персонального компьютера.
Новые компьютеры используют прошивку UEFI вместо традиционного BIOS. Обе эти программы – примеры ПО низкого уровня, запускающегося при старте компьютера перед тем, как загрузится операционная система. UEFI – более новое решение, он поддерживает жёсткие диски большего объёма, быстрее грузится, более безопасен – и, что очень удобно, обладает графическим интерфейсом и поддерживает мышь.
Некоторые новые компьютеры, поставляемые с UEFI, по-прежнему называют его «BIOS», чтобы не запутать пользователя, привычного к традиционным PC BIOS. Но, даже встретив его упоминание, знайте, что ваш новый компьютер, скорее всего, будет оснащён UEFI, а не BIOS.
Что такое BIOS?
BIOS — это Basic Input-Output system, базовая система ввода-вывода. Это программа низкого уровня, хранящаяся на чипе материнской платы вашего компьютера. BIOS загружается при включении компьютера и отвечает за пробуждение его аппаратных компонентов, убеждается в том, что они правильно работают, а потом запускает программу-загрузчик, запускающую операционную систему Windows или любую другую, установленную у вас.
На экране настройки BIOS вы можете изменять множество параметров. Аппаратная конфигурация компьютера, системное время, порядок загрузки. Этот экран можно вызвать в начале загрузки компьютера по нажатию определённой клавиши – на разных компьютерах она разная, но часто используются клавиши Esc, F2, F10, Delete. Сохраняя настройку, вы сохраняете её в памяти материнской платы. При загрузке компьютера BIOS настроит его так, как указано в сохранённых настройках.
При загрузке компьютера по окончанию POST BIOS ищет Master Boot Record, или MBR — главную загрузочную запись. Она хранится на загрузочном устройстве и используется для запуска загрузчика ОС.
Вы также могли видеть аббревиатуру CMOS, что расшифровывается, как Complementary Metal-Oxide-Semiconductor — комплементарная структура металл-оксид-полупроводник. Она относится к памяти, в которой BIOS хранит различные настройки. Использование её устарело, поскольку такой метод уже заменили флэш-памятью (также её называют EEPROM).
Почему BIOS устарел?
BIOS существует уже давно и эволюционировал мало. Даже у компьютеров с ОС MS-DOS, выпущенных в 1980-х, был BIOS.
Конечно, со временем BIOS всё-таки менялся и улучшался. Разрабатывались его расширения, в частности, ACPI, Advanced Configuration and Power Interface (усовершенствованный интерфейс управления конфигурацией и питанием). Это позволяло BIOS проще настраивать устройства и более продвинуто управлять питанием, например, уходить в спящий режим. Но BIOS развился вовсе не так сильно, как другие компьютерные технологии со времён MS-DOS.
У традиционного BIOS до сих пор есть серьёзные ограничения. Он может загружаться только с жёстких дисков объёмом не более 2,1 Тб. Сейчас уже повсеместно встречаются диски на 3 Тб, и с них компьютер с BIOS не загрузится. Это ограничение BIOS MBR.
BIOS должен работать в 16-битном режиме процессора и ему доступен всего 1 Мб памяти. У него проблемы с одновременной инициализацией нескольких устройств, что ведёт к замедлению процесса загрузки, во время которого инициализируются все аппаратные интерфейсы и устройства.
BIOS давно пора было заменить. Intel начала работу над Extensible Firmware Interface (EFI) ещё в 1998 году. Apple выбрала EFI, перейдя на архитектуру Intel на своих Маках в 2006-м, но другие производители не пошли за ней.
В 2007 Intel, AMD, Microsoft и производители PC договорились о новой спецификации Unified Extensible Firmware Interface (UEFI), унифицированный интерфейс расширяемой прошивки. Это индустриальный стандарт, обслуживаемый форумом UEFI и он зависит не только от Intel. Поддержка UEFI в ОС Windows появилась с выходом Windows Vista Service Pack 1 и Windows 7. Большая часть компьютеров, которые вы можете купить сегодня, используют UEFI вместо BIOS.
Как UEFI заменяет и улучшает BIOS
UEFI заменяет традиционный BIOS на PC. На существующем PC никак нельзя поменять BIOS на UEFI. Нужно покупать аппаратное обеспечение, поддерживающее UEFI. Большинство версий UEFI поддерживают эмуляцию BIOS, чтобы вы могли установить и работать с устаревшей ОС, ожидающей наличия BIOS вместо UEFI – так что обратная совместимость у них есть.
Новый стандарт обходит ограничения BIOS. Прошивка UEFI может грузиться с дисков объёмом более 2,2 Тб – теоретический предел для них составляет 9,4 зеттабайт. Это примерно в три раза больше всех данных, содержащихся в сегодняшнем Интернете. UEFI поддерживает такие объёмы из-за использования разбивки на разделы GPT вместо MBR. Также у неё стандартизирован процесс загрузки, и она запускает исполняемые программы EFI вместо кода, расположенного в MBR.
UEFI может работать в 32-битном или 64-битном режимах и её адресное пространство больше, чем у BIOS – а значит, быстрее загрузка. Также это значит, что экраны настройки UEFI можно сделать красивее, чем у BIOS, включить туда графику и поддержку мыши. Но это не обязательно. Многие компьютеры по сию пору работают с UEFI с текстовым режимом, которые выглядят и работают так же, как старые экраны BIOS.
В UEFI встроено множество других функций. Она поддерживает безопасный запуск Secure Boot, в котором можно проверить, что загрузку ОС не изменила никакая вредоносная программа. Она может поддерживать работу по сети, что позволяет проводить удалённую настройку и отладку. В случае с традиционным BIOS для настройки компьютера необходимо было сидеть прямо перед ним.
И это не просто замена BIOS. UEFI – это небольшая операционная система, работающая над прошивкой PC, поэтому она способна на гораздо большее, чем BIOS. Её можно хранить в флэш-памяти на материнской плате или загружать с жёсткого диска или с сети.
У разных компьютеров бывает разный интерфейс и свойства UEFI. Всё зависит от производителя компьютера, но основные возможности одинаковы у всех.
Как получить доступ к настройкам UEFI на современном ПК
Если вы обычный пользователь, перехода на компьютер с UEFI вы и не заметите. Загружаться и выключаться компьютер будет быстрее, а также вам будут доступны диски размером более 2,2 Тб.
А вот процедура доступа к настройкам будет немного отличаться. Для доступа к экрану настроек UEFI вам может потребоваться загрузочное меню Windows. Производители ПК не хотели замедлять быструю загрузку компьютера ожиданием нажатия клавиши. Но нам встречались и такие UEFI, в которых производители оставили возможность входа в настройки тем же способом, какой был в BIOS – по нажатию клавиши во время загрузки.
UEFI – это большое обновление, но произошло оно незаметно. Большинство пользователей ПК не заметят его, и им не нужно беспокоиться по поводу того, что их новый компьютер использует UEFI вместо обычного BIOS. ПК просто будут лучше работать и поддерживать больше современного аппаратного обеспечения и возможностей.
Более подробное объяснение отличий в загрузочном процессе UEFI можно почитать в статье Адама Уильямсона из Red Hat, и в официальном вопроснике UEFI FAQ.
Большинство людей даже не подозревает о том, что происходит во время работы на компьютере. Им кажется, что компьютер всего-навсего реагирует на нажатия клавиш и щелчки мышью. Компьютер делает то, что вы ему приказываете. Он не задает вопросов.
На самом деле, все не так просто. Чтобы выполнить команду, системе приходится решить множество задач, которые скрываются за простым и дружественным интерфейсом пользователя GUI).
Представим компьютерную систему в виде трех отдельных слоев, которые взаимодействуют друг с другом посредством различных интерфейсов. На рис. 1.1 показана схема взаимодействия трех слоев.
Рис. 1.1. Различные слои и интерфейсы
Приложение расположено на самом высоком уровне. Оно не может напрямую работать с устройством. Программе необходимо взаимодействовать с операционной системой посредством программного интерфейса (Application Program Interface или
API представляет собой набор стандартных функций, которые вызываются программой, для того чтобы операционная система выполнила необходимые действия. Так как API зависит от операционной системы, структура и команды интерфейса различаются на разных компьютерах.
Независимо от операционной системы API позволяет программе выполнить задание, даже если пользователь не знает, как операционная система добивается этого. Программа не должна ничего знать об устройствах компьютера.
Затем операционная система сообщает BIOS о том, что нужно сделать по запросу приложения. Операционная система не взаимодействует напрямую с устройствами.
Слой BIOS позволяет операционной системе поддерживать все устройства. Каждое из них поставляется со своей BIOS и/или драйвером, которые становятся частью BIOS всей системы.
Поэтому слой BIOS является динамичным и изменяется в соответствии с любыми модификациями системы. Он предназначен для того, чтобы сглаживать несоответствия между различными устройствами с помощью единого интерфейса операционной системы.
Операционной системе достаточно знать, как взаимодействовать со слоем BIOS. Слой BIOS должен переводить команды операционной системы в действия, которые выполняются различными устройствами.
Если бы не было слоя BIOS, операционная система не имела бы доступа к слою устройств. Слой BIOS является главным связующим звеном между операционной системой и слоем аппаратных средств. Поэтому слой BIOS так важен для любой компьютерной системы.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.
Продолжение на ЛитРес
BIOS BIOS (Basic Input/Output System – базовая система ввода/вывода) – микросхема на материнской плате с заложенной в нее программой, которая после команды на запуск ноутбука собирает данные о его состоянии, установленном железе и передает управление программе-загрузчику ОС на
Как работает BIOS?
Как работает BIOS? Большинство людей даже не подозревает о том, что происходит во время работы на компьютере. Им кажется, что компьютер всего-навсего реагирует на нажатия клавиш и щелчки мышью. Компьютер делает то, что вы ему приказываете. Он не задает вопросов.На самом деле,
Чип BIOS
Чип BIOS BIOS материнской платы хранится в чипе на плате. Обычно чип BIOS поставляется в виде прямоугольного чипа DIP или квадратного чипа PLCC. Емкость чипов BIOS измеряется в мегабитах. Сейчас большинство чипов BIOS имеет емкость 2 мегабита (256 килобайт). Повышенная емкость чипов BIOS
Настройки BIOS
Настройки BIOS Настройки BIOS можно изменять с помощью специальной утилиты управления BIOS. Чтобы запустить эту программу, сразу после включения компьютера необходимо нажать какую-нибудь клавишу, например Delete или Esc (иногда F2 или, реже, комбинацию клавиш). После этого вы
Глава 4 BIOS
Глава 4 BIOS • Параметры AwardBIOS• Параметры AMIBIOS• Параметры PhoenixBIOS• Настройка BIOS на максимальную производительностьBIOS – это специализированная компьютерная программа, хранящаяся в микросхеме памяти (рис. 4.1), которая называется ROM (Read Only Memory – постоянное запоминающее
6.1. Настройка BIOS
6.1. Настройка BIOS Настройка BIOS сводится к проверке, какое из устройств хранения данных используется для загрузки компьютера. В данном случае требуется, чтобы загрузка производилась с DVD-привода.В качестве примера будет показана настройка загрузки с DVD-привода в PhoenixBIOS.Для
Как работает BIOS?
Как работает BIOS? Большинство людей даже не подозревает о том, что происходит во время работы на компьютере. Им кажется, что компьютер всего-навсего реагирует на нажатия клавиш и щелчки мышью. Компьютер делает то, что вы ему приказываете. Он не задает вопросов.На самом деле,
Чип BIOS
Чип BIOS BIOS материнской платы хранится в чипе на плате. Обычно чип BIOS поставляется в виде прямоугольного чипа DIP или квадратного чипа PLCC. Емкость чипов BIOS измеряется в мегабитах. Сейчас большинство чипов BIOS имеет емкость 2 мегабита (256 килобайт). Повышенная емкость чипов BIOS
Что делает BIOS?
Что делает BIOS? Далее мы приведем список элементов, из которых состоит BIOS материнской платы:• диагностика при включении питания;• утилита конфигурации системы;• программа загрузки;• интерфейс BIOS.Когда вы включаете компьютер, BIOS инициирует тест POST (диагностику при
Как оптимизировать BIOS?
Как оптимизировать BIOS? Ключевой инструмент оптимизации BIOS – это встроенная утилита системной конфигурации. Как говорилось ранее, именно в ней вы можете изменить настройки функций BIOS.Изучив их, вы поймете, насколько важна BIOS для вашего компьютера. Функции BIOS управляют
Обновления BIOS
Обновления BIOS Прежде всего, вы должны знать, что версия BIOS, которая поставляется вместе с вашей материнской платой, далеко не всегда является самой последней и самой надежной. Компании-производители материнских плат постоянно работают над обновлениями и регулярно
Как обновлять BIOS?
Как обновлять BIOS? Процесс обновления BIOS можно разделить на следующие этапы:1. Определение текущей версии BIOS.2. Получение обновления.3. Подготовка флэш-диска BIOS.4. Запись новой версии BIOS. Рассмотрим каждый этап по
Оптимизация BIOS
Оптимизация BIOS Теперь мы переходим к основной теме данной книги. Это руководство посвящено оптимизации BIOS. Главы 3 и 4 включают сведения о различных функциях BIOS, которые вы можете найти в утилите BIOS Setup.Главы 3 и 4 предлагают различную детализацию информации. В главе 2 вы
Сбой в BIOS
Сбой в BIOS Несмотря на то, что BIOS записана в память ROM (что защищает ее от потери данных при выключении питания), она может повреждаться. Причины сбоев могут быть различными – вирусы, неполные или ошибочные записи, запись неправильной версии BIOS, ошибки в BIOS и так далее.При
Большинство людей даже не подозревает о том, что происходит во время работы на компьютере. Им кажется, что компьютер всего-навсего реагирует на нажатия клавиш и щелчки мышью. Компьютер делает то, что вы ему приказываете. Он не задает вопросов.
На самом деле, все не так просто. Чтобы выполнить команду, системе приходится решить множество задач, которые скрываются за простым и дружественным интерфейсом пользователя (графическим пользовательским интерфейсом – GUI).
Представим компьютерную систему в виде трех отдельных слоев, которые взаимодействуют друг с ругом посредством различных интерфейсов. На рис. 1.1 показана схема взаимодействия трех слоев.
Рис. 1.1. Различные слои и интерфейсы
Приложение расположено на самом высоком уровне. Оно не может напрямую работать с устройством. Программе необходимо взаимодействовать с операционной системой посредством программного интерфейса (Application Program Interface или API).
API представляет собой набор стандартных функций, которые вызываются программой, для того чтобы операционная система выполнила необходимые действия. Так как API зависит от операционной системы, структура и команды интерфейса различаются на разных компьютерах.
Независимо от операционной системы API позволяет программе выполнить задание, даже если пользователь не знает, как операционная система добивается этого. Программа не должна ничего знать об устройствах компьютера.
Затем операционная система сообщает BIOS о том, что нужно сделать по запросу приложения. Операционная система не взаимодействует напрямую с устройствами.
Слой BIOS позволяет операционной системе поддерживать все устройства. Каждое из них поставляется со своей BIOS и/или драйвером, которые становятся частью BIOS всей системы.
Поэтому слой BIOS является динамичным и изменяется в соответствии с любыми модификациями системы. Он предназначен для того, чтобы сглаживать несоответствия между различными устройствами с помощью единого интерфейса операционной системы.
Операционной системе достаточно знать, как взаимодействовать со слоем BIOS. Слой BIOS должен переводить команды операционной системы в действия, которые выполняются различными устройствами.
Если бы не было слоя BIOS, операционная система не имела бы доступа к слою устройств. Слой BIOS является главным связующим звеном между операционной системой и слоем аппаратных средств. Поэтому слой BIOS так важен для любой компьютерной системы.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.
Продолжение на ЛитРес
BIOS BIOS (Basic Input/Output System – базовая система ввода/вывода) – микросхема на материнской плате с заложенной в нее программой, которая после команды на запуск ноутбука собирает данные о его состоянии, установленном железе и передает управление программе-загрузчику ОС на
Как работает BIOS?
Как работает BIOS? Большинство людей даже не подозревает о том, что происходит во время работы на компьютере. Им кажется, что компьютер всего-навсего реагирует на нажатия клавиш и щелчки мышью. Компьютер делает то, что вы ему приказываете. Он не задает вопросов.На самом деле,
Чип BIOS
Чип BIOS BIOS материнской платы хранится в чипе на плате. Обычно чип BIOS поставляется в виде прямоугольного чипа DIP или квадратного чипа PLCC. Емкость чипов BIOS измеряется в мегабитах. Сейчас большинство чипов BIOS имеет емкость 2 мегабита (256 килобайт). Повышенная емкость чипов BIOS
Настройки BIOS
Настройки BIOS Настройки BIOS можно изменять с помощью специальной утилиты управления BIOS. Чтобы запустить эту программу, сразу после включения компьютера необходимо нажать какую-нибудь клавишу, например Delete или Esc (иногда F2 или, реже, комбинацию клавиш). После этого вы
Глава 4 BIOS
Глава 4 BIOS • Параметры AwardBIOS• Параметры AMIBIOS• Параметры PhoenixBIOS• Настройка BIOS на максимальную производительностьBIOS – это специализированная компьютерная программа, хранящаяся в микросхеме памяти (рис. 4.1), которая называется ROM (Read Only Memory – постоянное запоминающее
6.1. Настройка BIOS
6.1. Настройка BIOS Настройка BIOS сводится к проверке, какое из устройств хранения данных используется для загрузки компьютера. В данном случае требуется, чтобы загрузка производилась с DVD-привода.В качестве примера будет показана настройка загрузки с DVD-привода в PhoenixBIOS.Для
Как работает BIOS?
Как работает BIOS? Большинство людей даже не подозревает о том, что происходит во время работы на компьютере. Им кажется, что компьютер всего-навсего реагирует на нажатия клавиш и щелчки мышью. Компьютер делает то, что вы ему приказываете. Он не задает вопросов.На самом деле,
Чип BIOS
Чип BIOS BIOS материнской платы хранится в чипе на плате. Обычно чип BIOS поставляется в виде прямоугольного чипа DIP или квадратного чипа PLCC. Емкость чипов BIOS измеряется в мегабитах. Сейчас большинство чипов BIOS имеет емкость 2 мегабита (256 килобайт). Повышенная емкость чипов BIOS
Что делает BIOS?
Что делает BIOS? Далее мы приведем список элементов, из которых состоит BIOS материнской платы:• диагностика при включении питания;• утилита конфигурации системы;• программа загрузки;• интерфейс BIOS.Когда вы включаете компьютер, BIOS инициирует тест POST (диагностику при
Как оптимизировать BIOS?
Как оптимизировать BIOS? Ключевой инструмент оптимизации BIOS – это встроенная утилита системной конфигурации. Как говорилось ранее, именно в ней вы можете изменить настройки функций BIOS.Изучив их, вы поймете, насколько важна BIOS для вашего компьютера. Функции BIOS управляют
Обновления BIOS
Обновления BIOS Прежде всего, вы должны знать, что версия BIOS, которая поставляется вместе с вашей материнской платой, далеко не всегда является самой последней и самой надежной. Компании-производители материнских плат постоянно работают над обновлениями и регулярно
Как обновлять BIOS?
Как обновлять BIOS? Процесс обновления BIOS можно разделить на следующие этапы:1. Определение текущей версии BIOS.2. Получение обновления.3. Подготовка флэш-диска BIOS.4. Запись новой версии BIOS. Рассмотрим каждый этап по
Оптимизация BIOS
Оптимизация BIOS Теперь мы переходим к основной теме данной книги. Это руководство посвящено оптимизации BIOS. Главы 3 и 4 включают сведения о различных функциях BIOS, которые вы можете найти в утилите BIOS Setup.Главы 3 и 4 предлагают различную детализацию информации. В главе 2 вы
Сбой в BIOS
Сбой в BIOS Несмотря на то, что BIOS записана в память ROM (что защищает ее от потери данных при выключении питания), она может повреждаться. Причины сбоев могут быть различными – вирусы, неполные или ошибочные записи, запись неправильной версии BIOS, ошибки в BIOS и так далее.При
BIOS — сокращение Basic Input — Output System, «Базовая система ввода — вывода». Так называется важнейшая программа компьютера, запускаемая первоначально.«БИОС» тестирует и активирует все компоненты, после чего передает контроль операционной системе. Настройки BIOS влияют на способ загрузки, ход работы и взаимодействия устройств. В статье мы расскажем, что такое «БИОС», для чего предназначен и как в него зайти.
UEFI (BIOS) — что это
В основном новые модели компьютеров оснащают UEFI. Говоря простыми словами, это усовершенствованный BIOS. Unified Extensible Firmware Interface означает «унифицированный расширяемый интерфейс прошивки». Среди преимуществ программы (по сравнению с «БИОС»):
- поддержка жестких дисков более значительного объема;
- управление с помощью мышки;
- мультиязычное меню;
- ускоренная загрузка;
- встроенные драйверы основных компонентов;
- более удобный графический интерфейс.
В зависимости от версии программы пользователь может до загрузки ОС выйти в сеть, воспроизвести информацию с внешних носителей, провести диагностику ПК, получить доступ к менеджерам файлов и остальным полезным инструментам. Но при этом посредством UEFI изготовители железа способны ограничить юзера в выборе ОС или манипуляций с ней.
Что делает BIOS
Основная функция BIOS (или UEFI) — аппаратная настройка ПК. Работая в меню программы, пользователь может:
- получать данные о главных компонентах ПК — наименования моделей, серийные номера и т. д.;
- отключать некоторые неиспользуемые устройства (например, чтобы сэкономить заряд батарейки ноутбука);
- получать информацию о параметрах работы компонентов компьютера (частота, температура, скорость, используемые технологии);
- изменять характеристики работы устройств ПК, включать и отключать применяемые технологии;
- выставлять системное время;
- устанавливать приоритет загрузки.
Возможности, которые предоставляет BIOS (UEFI), зависят от версии программы и характеристик компонентов ПК. Для получения максимального эффекта пользователю необходимо детально изучить настройки и продумать, как с их помощью оптимизировать работу компьютера.
Как работает программа
Пользователь нажимает кнопку включения компьютера. ПК в режиме самотестирования обращается к «БИОС» для получения дальнейших указаний. Если проверка «жизненно важных» устройств дала положительный результат, то BIOS ищет доступный загрузчик ОС, после чего передает операционной системе управление компьютером. Все, на этом миссия программы завершена, и заново она запускается только при следующей загрузке ПК.
Как зайти в BIOS
Чтобы зайти BIOS (UEFI), нужно «поймать» короткий момент между включением компьютера и запуском ОС и в этот временной интервал нажать особую клавишу. Чтобы исключить неудачу, эту кнопку нужно удерживать либо периодически ее нажимать (раз—два в секунду). Если войти все же не получилось, отправляем компьютер на перезагрузку и снова «ловим момент».
Чаще всего, чтобы зайти в «БИОС», нажимают кнопку Del (Delete) или F2, а также другие клавиши (либо их сочетание). Компьютер во время самотестирования на первоначальном экране дает подсказку, что именно нужно нажать. Это может выглядеть как Press F2 to enter setup, Esc — setup и т. д. Это означает, что в первом случае нужно нажимать F2, во втором — Esc.
Меню разных версий BIOS и UEFI существенно различаются. Но обычно это разделы, содержащие конкретные характеристики работы ПК либо ноутбука. У большинства параметров можно менять значения. Управление настройками достаточно просто (в правой части экрана есть подсказки):
- Перейти между разделами: «→» и «←».
- Выбрать определенный параметр в нужном разделе: «↑» и «↓».
- Изменить выбранную характеристику: Enter, «+», «-» или набор нужных числовых значений.
- Сохранить изменения и загрузить ОС с их учетом: F10, потом Enter.
- Выйти без изменений: Esc, потом Enter.
Для работы в UEFI возможно использовать мышь.
Клавиши (или их сочетания) для входа в BIOS
Каждый производитель предоставляет пользователям доступ в «БИОС» с помощью различных клавиш (либо их сочетаний). В таблице ниже мы перечислили основные команды на наиболее популярных моделях компьютеров и ноутбуков. Если у вас есть, чем дополнить имеющуюся информацию, напишите нам в специальной форме внизу статьи.
Если не получается зайти в BIOS с помощью команд вышеуказанной таблицы, попробуйте выполнить вход на основе информации о производителе базовой системы. Наименование фирмы можно найти на микросхеме, расположенной на материнской плате или первоначальном экране компьютера сразу после включения. Также, чтобы определить производителя BIOS, откройте информацию о системе: в меню «Выполнить» (win+r) наберите msinfo32, подтвердите OK и найдите нужные данные.
Производитель BIOS | Стандартный вход в BIOS (нажимать клавиши сразу после включения компьютера) | Особенности |
---|---|---|
AMI (American Megatrends): AMIBIOS, AMI BIOS | Del | Устаревшие материнские платы — F1, F2 |
Award Software (Phoenix Technologies) AwardBIOS, Award BIOS | Del | Устаревшие материнские платы — Ctrl + Alt + Esc |
DTK (Datatech Enterprises) DTK BIOS | Esc | |
Insyde Software Insyde BIOS | F2 | Если во время самотестирования компьютер издает более одного звукового сигнала или не пищит вообще, сообщая об ошибке, необходимо нажать F1 (F2 в этом случае устраняет ошибку и не дает запустить «БИОС» |
Microid Research MR BIOS | F1 | |
Phoenix Technologies Phoenix BIOS, Phoenix-Award BIOS | Del | Устаревшие системы — Ctrl + Alt + Esc, Ctrl + Alt + Ins, Ctrl + Alt + S |
Если никак не получается осуществить вход в «БИОС» или определить производителя, то есть еще несколько команд, которыми можно попробовать вызвать меню настроек:
- F3
- F4
- F10
- F12
- Tab
- Ctrl + Insert
- Ctrl + Alt + Del
- Ctrl + Alt + F3
- Ctrl + Alt + Shift + Del
- Ctrl + Shift + Esc
- Fn + [любая функциональная клавиша «F»] (на отдельных моделях ноутбуков).
Где на компьютере и ноутбуке находится «БИОС»
Программа размещена в особой микросхеме на матплате, которая называется ROM BIOS или «микросхема ПЗУ». Поэтому компьютер всегда имеет доступ к «БИОС» еще до запуска ОС. Специальную микросхему питает плоская батарейка типа CR2032. Если ее вынуть либо разрядить, то из BIOS удалятся пользовательские изменения, и программа вернется к базовым настройкам. Но, если ее перепрошить (заменить на другую версию), то после обесточивания правки останутся. Это хороший вариант для решения проблем совместимости компонентов или устранения некоторых недочетов, но такие действия способен выполнить лишь профессионал. Иначе в результате некорректной деятельности пользователь может столкнуться с очень неприятными последствиями — вплоть до покупки новой материнской платы.
Это на ноутбуке:
Виды BIOS
Каждый производитель вносит свои правки в BIOS, но по существу все вариации обладают одинаковым функционалом. На сегодня существует 4 популярные версии:
- AMI BIOS. Применялся на старых устройствах. Обладал серо-синим интерфейсом.
- Intel BIOS. Вариация AMI, переделанная организацией Intel.
- Phoenix BIOS (Award). Понятная программа, используется и сейчас на множестве моделей ноутбуков и ПК.
- UEFI. Интереснейшая многофункциональная версия. Возможно, новые матплаты будут выпускать с UEFI.
Зачем обновлять BIOS
В некоторых случаях «БИОС» необходимо обновлять (доверьте это дело профессионалам):
- При несовместимости компонентов. Например, устаревшая материнская плата отказывается работать с современной высокочастотной оперативной памятью. В результате BIOS не понимает, как взаимодействовать с устройством, компьютер отказывается работать, пищит и выдает ошибки.
- При наличии критических ошибок в «БИОС», нуждающихся в срочном исправлении;
- При внесении производителями доработок, улучшающих функционирование компьютера.
Перед обновлением нужно детально изучить изменения и решить, актуальны ли они для конкретного ПК. Если компьютер работает без нареканий, то не стоит вмешиваться и в работу BIOS, иначе возможно испортить то, что хорошо функционирует.
Как на своем компьютере узнать версию «БИОС»
Прежде чем обновлять BIOS, нужно узнать, что за вариация инсталлирована на ПК. Опишем основные способы:
- Информация на экране, появляющемся сразу при включении компьютера.
- Данные из утилиты «Выполнить». Нажимаем win+r, вводим msinfo32. Информация находится в строке «Версия BIOS».
- Сведения из сторонних программ, например, CPU-Z, AIDA64.
Обновления BIOS производители материнских плат либо ноутбуков размещают на своих официальных сайтах.
Заключение
BIOS тестирует важнейшие компоненты компьютера, прежде чем запустить операционную систему. От работы этой программы зависит работа и взаимодействие устройств, параметры работы которых можно изменять, если поймать момент между включением ПК и запуском ОС. Иногда «БИОС» необходимо обновлять, но лучше всего доверить эту работу профессионалам, иначе правки могут дать обратный эффект.
Специалисты компании «АйТи Спектр» оказывают профессиональную ИТ-поддержку для организаций и предпринимателей Москвы и МО. Обеспечим бесперебойную работу компьютерной техники и ваш бизнес будет функционировать в штатном режиме 365 дней в году.
Читайте также: