Bios, или базовая система ввода-вывода, представляет собой набор программ, отвечающих за инициализацию аппаратного обеспечения компьютера и загрузку операционной системы. Он выполняет тестирование системы, устанавливает связь между компонентами и обеспечивает их корректное функционирование на начальном этапе работы устройства.
Основная задача Bios заключается в том, чтобы подготовить компьютер к использованию, обеспечивая взаимодействие между железом и программным обеспечением. Без его работы система не смогла бы корректно запуститься и функционировать.
Программы BIOS — управление аппаратурой на физическом уровне
Программы BIOS — управление аппаратурой на физическом уровне
Операционная система представляет собой совокупность программ, разрабатываемых для реализации множества команд и автоматических функций. Благодаря командам и функциям, которые предоставляет операционная система, мы можем легко и удобно организовывать выполнение сложных прикладных задач, используя для взаимодействия нажатия клавиш или кнопки мыши. Возможность ввода команд через командную строку также присутствует в графических операционных системах Windows. Доступ к возможностям, которые нам предоставляет операционная система, возможен лишь после завершения процесса ее автоматической или автоматизированной загрузки, в котором участвуют различные компоненты компьютера, такие как процессор, ПЗУ BIOS, интерфейсы, микросхемы чипсета материнской платы, CMOS-память и жесткие диски и т.д.
Множество утилит для оптимизации работы игнорируют сервисы, предоставляемые BIOS и операционной системой, и взаимодействуют напрямую с аппаратными компонентами, например, с видеопамятью. Некоторые ОС, начиная с Windows 9x и Windows NT/2000, не позволяют непосредственное обращение к аппаратному обеспечению, поэтому в программы, не соответствующие требованиям ОС, необходимо вносить коррективы. При возникновении трудностей с загрузкой операционной системы целесообразно попробовать загрузиться с системной дискеты, используя простую ОС, такую как MSDOS, которая потребляет минимальное количество ресурсов. Это может привести к успешной загрузке и предоставит возможность использовать программные инструменты для диагностики и определения причин неисправности компьютера.
На нижнем уровне иерархии вычислительных систем располагается аппаратное обеспечение. Программное обеспечение управляет работой всех подключенных устройств на физическом уровне, передавая различные значения, данные и команды в порты контроллеров внешних устройств, а также изменяя значения системных переменных. Этот процесс является весьма сложным и требует глубокого понимания архитектуры компьютера, контроллеров внешних устройств, знание наборов команд контроллеров, адресов их портов, назначения отдельных разрядов портов и множество других аспектов.
При включении персонального компьютера управление получает специальный набор программ в машинных кодах ( POST -тест, начальный загрузчик, программы BIOS , расположенные в ПЗУ BIOS ). Этот набор программ, всегда присутствует в системе и напрямую управляет аппаратными средствами компьютера. Программы BIOS через программные прерывания получают и отрабатывают команды, поступающие от программ более высокого уровня, обеспечивая связь программного обеспечения с аппаратурой.
Операционная система включает в себя множество элементов, она осуществляет связь с BIOS и драйверами периферийных устройств, которые по сути являются дополнением к BIOS, предоставляя приложениям пользователя базовые функции ввода-вывода. Операционная система обеспечивает связь между BIOS и программами высокого уровня (например, пользовательскими приложениями).
Она предоставляет значительный набор функций для работы с файлами и аппаратным обеспечением. Используя функции операционной системы, можно, например, инициировать ввод-вывод, открыть, закрыть, найти, удалить, создать, или переименовать файл, а Выполнить над ним другие действия. Этот стандартный набор функций для работы с файлами дает возможность восстанавливать данные в случае их повреждения. Все приложения пользуются единой системой файлов, средства для работы с которыми предоставляет операционная система.
Основная задача операционной системы состоит в том, чтобы загружать программы с внешнего носителя на оперативную память и инициировать их выполнение. Операционная система предоставляет программам необходимые функции и окружение для нормальной работы. Интеграция функций аппаратного обеспечения в операционную систему является одной из ключевых задач, решаемых разработчиками ОС.
Комплекс программ, зашитых в ПЗУ BIOS, служит посредником между аппаратным обеспечением и операционной системой. Каждое устройство (например, диски, принтеры, клавиатуры и т. д.) имеет свой набор программ BIOS, каждая из которых выполняет определенную функцию управления устройством, такую как чтение секторов диска или установка курсора на экране. Эти программы разработаны высококвалифицированными специалистами, занимающимися аппаратным обеспечением компьютеров и их периферийных устройств. Программы BIOS обеспечивают стандартное и простое управление аппаратными компонентами на физическом уровне, не требуя от пользователей глубоких знаний о внутренней структуре. Если бы операционная система работала непосредственно с аппаратным обеспечением, она бы значительно зависела от конкретной архитектуры компьютера. Вместо этого компании создают набор стандартных управляющих функций, которые интегрируют в ПЗУ, делая их всегда доступными для системы.
Каждая компьютерная система обладает своим уникальным BIOS, что гарантирует полную совместимость программного обеспечения с аппаратным обеспечением. Такой подход позволяет операционной системе иметь единый интерфейс для взаимодействия с различными архитектурами на компьютерах. Более того, любое приложение, опирающееся на стандартные функции операционной системы, сможет функционировать на любой системе, использующей эту ОС.
Тем не менее, нужно иметь в виду, что код BIOS может варьироваться между разными архитектурами, поэтому BIOS, предназначенный для одной системы, может не подойти для другой. Если вы планируете обновить BIOS, обратите особое внимание на совместимость с конкретной материнской платой и набором микросхем.
В идеальном варианте все программы должны общаться с аппаратным обеспечением через BIOS и операционную систему, но некоторые из них написаны с прямым доступом к аппаратному обеспечению, минуя BIOS . Такие программы могут работать только в операционной системе DOS , в то время как уже Windows 9 x , Windows NT /200х, Linux , OS/2 обращения на физическом уровне к устройству не позволяют. Именно поэтому лучше всего выполнять тестирование аппаратного обеспечения под управлением MSDOS . Некоторые утилиты требуют непосредственного взаимодействия с аппаратным обеспечением. Например, программы управления памятью в DOS работают с процессором напрямую и используют его специфические особенности, а система управления памятью в Windows 9x и Windows NT /200 x реализована уже непосредственно в самой операционной системе. Программы BIOS для дисков ( например Int 13h, функция 42h: расширенное чтение) выполняют и некоторые диагностические функции, при обнаружении ошибки они записывают 1 в флажок CF регистра флагов процессора и код ошибки в регистр AH процессора:
Общие коды статуса и ошибок (для HDD)
Что такое система BIOS и для чего она нужна
Многим пользователям знаком термин «биос», но не все осведомлены о его значении. На самом деле, это название системы, которая долгое время играла важнейшую роль в каждом компьютере. BIOS обеспечивала выполнение ряда основных функций, необходимых для запуска устройства, однако сегодня ее место заняла более современная, но весьма схожая система UEFI. В данной статье мы обсудим, что такое БИОС, его назначение, различия между BIOS и UEFI, а также необходимость обновления этого программного обеспечения.
Внешний вид BIOS
Что такое BIOS
БИОС (Базовая система ввода/вывода) — это программное обеспечение, отвечающее за запуск и управление компьютером в момент его включения. Эта система является ключевым элементом как в ноутбуках, так и в настольных ПК, выполняя множество значимых функций, необходимых для корректной работы операционной системы. Компьютеры не способны функционировать без БИОС или аналогичного программного обеспечения, поскольку операционная система, с которой пользователь обычно работает, не может самостоятельно загрузиться в оперативную память с внешних носителей. Решение этой задачи служит одним из ответов на вопрос о назначении БИОС.
BIOS можно представить себе как небольшую программу, которая поставляется вместе с материнской платой. Где находится БИОС? Он хранится на специальной микросхеме, распаянной на материнской плате внутри компьютера. Задача БИОС состоит в том, чтобы инициализировать и проверить аппаратные компоненты компьютера, такие как процессор, память, жесткий диск и другие устройства. BIOS также отвечает за настройку параметров работы системы и обеспечивает взаимодействие между аппаратными и программными компонентами компьютера.
В системе присутствует интерфейс для настройки рабочих параметров компьютера, что превращает BIOS в программу, позволяющую пользователю управлять конфигурацией оборудования на низком уровне. Например, через BIOS можно включать и отключать встроенные аппаратные устройства, такие как сетевая карта. Полностью исключить функционирование таких компонентов другими способами невозможно. Кроме того, в BIOS существует возможность установить последовательность загрузки устройств, регулировать скорость процессора, частоту оперативной памяти, а также настраивать системную дату и время и другие параметры, что позволяет подстроить компьютер под ваши нужды.
В предыдущих статьях мы обсуждали, как восстановить Windows с помощью USB-накопителя. Изменение порядка загрузки с жесткого диска на USB-накопитель осуществляется именно через программное обеспечение, аналогичное BIOS.
Важно отметить, что BIOS является уровнем ниже операционной системы и работает независимо от нее. Он необходим для правильного функционирования компьютера и обеспечивает его базовые возможности. Если вы хотите изменить настройки BIOS, обычно вам потребуется зайти в специальное меню при запуске компьютера.
Функции BIOS
В предыдущем разделе мы уже упоминали многие функции, которые выполняет БИОС. Чтобы более четко объяснить, для чего он нужен, представим его задачи в виде списка. БИОС решает следующие функции:
- загружает операционную систему, будь то Linux или Windows;
- инициализирует и проверяет аппаратные компоненты, выдавая уведомление при выявлении неисправностей;
- дает возможность выбрать источник загрузки операционной системы, если на компьютере установлено несколько или нужно загрузиться с флеш-накопителя или диска;
- управляет энергосбережением и охлаждением системы до загрузки операционной системы, способен аварийно отключать компьютер при перегреве;
- позволяет пользователю выполнять основные настройки оборудования.
Несмотря на то, что большинство использует термин «система BIOS», на самом деле БИОС уже давно не используется в современных компьютерах. Изначально разработанную инженерами IBM систему базовую систему ввода вывода, которая получила название BIOS, заменила более гибкая и современная система инициализации оборудования и загрузки ОС под названием UEFI.
BIOS и UEFI: старое и новое ПО для инициализации ОС
BIOS (Основная система ввода-вывода) и UEFI (Унифицированный расширяемый интерфейс прошивки) представляют собой программные интерфейсы, которые обеспечивают начальную настройку и загрузку операционной системы. Эти системы выступают в роли своеобразного «связующего звена» между аппаратными компонентами и программным обеспечением компьютера.
Сопоставление интерфейсов BIOS и UEFI
BIOS — это старый стандарт, который был широко распространен в компьютерах до появления UEFI. Он обеспечивает базовую функциональность, необходимую для загрузки операционной системы. UEFI — это современный стандарт, разработанный для замены BIOS. Он представляет собой более продвинутую и гибкую систему, которая может обеспечить большую функциональность и безопасность.
UEFI обладает графическим интерфейсом, что значительно упрощает его эксплуатацию. Также UEFI в состоянии обрабатывать жесткие диски большого объема и предоставляет возможность выбора операционной системы при наличии нескольких установленных. В отличие от этого, BIOS ограничивается выбором только загрузочных носителей, что может создать определенные неудобства для пользователя.
Так как не все операционные системы совместимы с UEFI, в нее встроен компонент CSM (Compatibility Support Module). Он позволяет загружать ОС, которые были выпущены до разработки UEFI и использовать старые интерфейсы для взаимодействия с BIOS. В некоторых версиях UEFI компонент CSM отсутствует или отключен, поэтому на устройства с ними невозможно установить старую операционную систему.
Как зайти в BIOS
Чтобы получить доступ к BIOS или UEFI, следует нажать одну из горячих клавиш на клавиатуре сразу после включения компьютера или перед нажатием кнопки питания. В зависимости от производителя оборудования, используемые клавиши могут различаться. Наиболее распространённые варианты — это F1, F2, Del или Esc. Также могут использоваться другие комбинации, такие как F10, Tab, F11, F8 и другие.
Изображение экрана загрузки ПК, отображающее возможность входа в BIOS
В современных операционных системах есть функция быстрой загрузки. Она позволяет включать компьютер практически мгновенно. Это удобно для пользователя, но не оставляет времени на нажатие горячих клавиш. Если у вас включена эта функция, попробуйте зажать перечисленные выше горячие клавиши до нажатия кнопки включения компьютера.
Если не удается войти в BIOS стандартным способом, то существует возможность доступа к нему через операционную систему. В Windows, например, для этого предназначено меню перезагрузки, которое находится в разделе «Обновление и безопасность» на вкладке «Восстановление».
Кнопка перезагрузки для входа в BIOS при включенной быстрой загрузке
Когда вы нажмете кнопку «Перезагрузка», ваш компьютер выполнит перезагрузку и покажет специальное меню. В этом меню необходимо последовательно выбрать: «Поиск и устранение неисправностей» — «Дополнительные параметры» — «Параметры встроенного ПО UEFI».
Меню для доступа к UEFI (начальный экран)
Возможен другой вариант: зажав и удерживая Shift, выберите пункт меню «Выключение», а затем «Перезагрузка» в меню «Пуск».
Нужно ли обновлять BIOS?
После того как пользователь ознакомится с тем, что такое BIOS и осознает, что это форма программного обеспечения, у него может возникнуть вопрос о необходимости его обновления. В общем, обновление программного обеспечения, отвечающего за запуск операционной системы, является возможным. Более того, новые версии этой программы могут увеличивать производительность компьютера, решать проблемы с компонентами, встроенными в компьютеры и ноутбуки, а также обеспечивать более эффективный режим энергосбережения для ноутбуков.
Однако обновление может привести к неожиданным последствиям. Например, вы поставите новое ПО, а после этого производительность компьютера немного снизится. Не для всех пользователей это будет заметно, но опытные геймеры наверняка почувствуют, что их любимые игры работают чуть медленнее.
Также стоит отметить, что недавно обновленный BIOS может оказаться несовместимым с компонентами вашего компьютера. Хотя это и встречается редко, такие ситуации имеют место, и не всегда есть возможность откатить изменения. Ещё один риск — это отключение питания во время процесса установки обновлений. Если вы будете обновлять BIOS и в этот момент, к примеру, пропадет электричество, это может привести к неожиданным проблемам с запуском вашего компьютера.
В заключение: если вас устраивает работа BIOS на вашем компьютере, лучше воздержаться от обновлений. Риски, особенно для новичков, могут значительно превышать потенциальные преимущества.
Решили обновиться? В таком случае инструкции по обновлению зависят от того, какая именно версия UEFI у вас установлена, она может отличаться от производителя к производителю. В общем случае вам потребуется скачать нужное обновление на официальном сайте, сохранить его на флеш-накопитель, отформатированный в FAT32, зайти в BIOS и выбрать в одном из меню «Обновить». Подробные инструкции ищите на официальном сайте производителя вашей материнской платы или ноутбука.
Образец меню обновления в UEFI
Надеемся, что наша статья помогла вам понять, что такое BIOS и для каких целей служит это программное обеспечение. Мы рекомендуем не пытаться корректировать настройки БИОС или UEFI, если вы плохо понимаете, что именно изменяете. Для компаний мы предлагаем услуги системного администратора или обслуживания компьютеров, в которые входит и настройка, и обновление BIOS по необходимости. Нужны подробности? Позвоните, чтобы задать вопросы!
BIOS. Назначение и функции
BIOS, что переводится как «основное устройство ввода-вывода», представляет собой набор программных инструкций, встроенных в один из чипов на материнской плате компьютера. В системах, использующих архитектуру IBM-PC, этот чип именуется EEPROM и снабжен резервным источником питания от специальной батареи.
BIOS
Назначение BIOS
Запуск компьютера без BIOS просто невозможен
• проведение проверки на наличие и функциональность обнаруженного оборудования; • осуществление поиска, загрузки и старта операционной системы; • настройка базовых параметров оборудования.
Кратко, BIOS выполняет начальную загрузку компьютера.
Пуск компьютера
Когда компьютер включается, процессор извлекает программный код BIOS из постоянной памяти и загружает его в оперативную память (RAM). На этом этапе управление компьютером фактически переходит к коду BIOS, который сразу же считывает конфигурации системы (из той же постоянной энергонезависимой памяти) и после быстрого тестирования оборудования (проверка работоспособности контроллеров материнской платы и подключенных к ней устройств) применяет их. Затем BIOS находит и загружает в RAM машинный код загрузчика операционной системы.
В дальнейшем управление компьютером передаётся непосредственно загрузчику, который начнёт поиск операционной системы. В зависимости от выставленных параметров, поиск будет произведён на:
• на жёстком диске; • на дисках CD/DVD (в подключённых устройствах); • на USB-накопителях; • на дискете;
Неисправности системы
Иногда, в процессе проверки функциональности оборудования, может произойти сбой в важной части системы, и БИОС попытается разобраться в причинах. На экран будет выведено соответствующее сообщение. Также будет осуществлено звуковое оповещение. Набор сигналов, их продолжительность (долгие или короткие) и сочетание могут дать представление о природе возникших неполадок. Конечно, значительную роль здесь играет производитель, так как у каждой компании есть свой список расшифровки звуковых сигналов.
Сброс БИОС
В ситуациях, когда ошибочно внесены неверные параметры, произошёл сбой или каких ещё не предвиденных ситуациях, настройки BIOS можно вернуть на исходные (обнулить). Сделать это проще всего одним из следующих способов:
• непосредственно через меню BIOS (обычно это раздел Загрузить настройки по умолчанию); • методом перемещения перемычки (после перезагрузки и возвращения перемычки на прежнее место) на контакты с обозначением «CLEAR_CMOS» (или аналогичными). По умолчанию перемычка располагается на нейтральных контактах; • временно извлечь батарею резервного источника питания (крупная литиевая батарея, находящаяся в гнезде, чаще всего в нижней части материнской платы) на 1-2 минуты.
Виды
На сегодня, основных видов программ два, это Award BIOS (от компании Phoenix Technologies) и Ami BIOS (например, от American Megatrends). Кроме различий в цвете меню настройки, и структуре расположения информации (в 2 столбца или в строку), они отличаются по своей структуре.
В общем, через меню можно настроить следующие функции:
• системная дата и время; • выбор загрузочного устройства для операционной системы (это важно при установке самой ОС); • активация или деактивация поддержки USB-устройств; • проверка и изменение напряжения, подаваемого на процессор и модули RAM (для повышения их производительности); • установка пароля для защиты настроек БИОС.
Будущее
Технология BIOS была разработана ещё в 1981 году, и в целом, кардинальных изменений после этого не было (это особенно заметно по «специфическому» графическому интерфейсу). К середине 1990-х годов, начала прорабатываться идея EFI (позднее переросшая в UEFI), интерфейса между операционной системой и низкоуровневыми устройствами. Но пока до конца не ясно, сможет ли данный интерфейс полноценно заменить его.
Related posts:
- Главные функции компьютера
- Методы обновления BIOS
- Способы снятия пароля с BIOS
- Следует ли производить обновление BIOS?
