Назначение BIOS
Базовая система ввода-вывода - BIOS (Basic Input Output System) представляет собой набор программ и данных конфигурирования, предназначенных для настройки ПК. Программы BIOS встроены в аппаратное обеспечение ПК и представлены тремя аппаратными компонентами - BIOS во флэш-памяти на системной плате, RTC CMOS RAM в чипе энергонезависимой памяти на системной плате, которая имеет постоянное питание от аккумулятора, а также расширениями BIOS, расположенными в памяти программ адаптеров устройств ввода-вывода (УВВ).
BIOS - наиболее оперативная часть программного обеспечения. В область ее задач входит выполнение подготовительных операций по обслуживанию аппаратного обеспечения ПК. Таким образом, система BIOS - это сложный "гибрид", объединяющий программы с аппаратным обеспечением ПК посредством аппаратно-программного интерфейса. Для реализации управления используется простой и эффективный механизм. Различные компоненты операционной системы и прикладных программ, реагируя на те или иные события в ПК, генерируют одно из прерываний, вызывающих функцию BIOS. Получив информацию о том, что следует делать, BIOS обращается по адресам портов к УВВ, снабжая их ценной информацией. BIOS не работает непосредственно с аппаратными средствами ПК, а использует сведения о том, как функционирует то или иное оборудование. Подобного рода "знания" заложены в базовую спецификацию BIOS. Следовательно, если появляются новые устройства и порты, отсутствующие в базовой спецификации BIOS, ее следует обновить, благо подобная возможность существует.
Загрузка операционной системы - одна из обязанностей BIOS. После включения ПК процессор напрямую обращается к BIOS, программы которой позволяют ввести в действие основные модули: ОЗУ, системные контроллеры, видеосистему, клавиатуру, контроллеры дисковых устройств и т.д.
После благополучного запуска Windows функции управления УВВ передаются программам операционной системы. Windows XP берет на себя большинство функций контроля и управления аппаратным обеспечением ПК, что существенно сужает сферу деятельности BIOS. Функции и стандартные процедуры BIOS
BIOS реализует следующие основные функции.
Обеспечивает самотестирование оборудования при включении электроэнергии, реализуя программу самотестирования ПК при включении электроэнергии POST (Power On SelfTest).
Позволяет инициализировать УВВ. Часть инициализации выполняется аппаратнопрограммными средствами, интегрированными в адаптеры УВВ.
Обеспечивает загрузку операционной системы, выполняет программу BOOT (загрузчик операционной системы).
Обрабатывает программные прерывания от УВВ и обслуживает функции. Для каждого стандартного периферийного устройства BIOS хранит программу обслуживания. Некоторые программы обслуживания устройств загружаются отдельно и хранятся в отдельной области дисковой памяти.
Обеспечивает настройку конфигурации ПК. Для этой цели BIOS располагает специальной программой установки параметров ПК- SETUP BIOS. В состав системы BIOS входит также ИМС, в которой хранятся параметры конфигурирования ПК.
Снабжает программами-драйверами аппаратные компоненты ПК, что позволяет обеспечить их взаимодействие с операционной системой при ее загрузке. Для диагностики ошибок при запуске системы используется POST (стандартная процедура BIOS), инициируемая соответствующей программой.
Индикация об ошибке, выявленной POST, отображается в виде сообщения на мониторе ПК. Наиболее грубые неисправности идентифицируются звуковыми кодами. Если сообщения об ошибках на экран монитора не поступают, то код ошибки может быть интерпретирован специальной платой POST, помещенной в разъем расширения системной платы (рис. 1.5). Код предоставит вам возможность определить адрес подпрограммы прерывания и код ошибки.
Плата POST содержит двухразрядный шестнадцатеричный дисплей, на котором отобра- жается код текущей тестовой проверки. Если произошел сбой тестовой программы, на экране отобразится код последней тестовой проверки.
Программа-загрузчик BOOT осуществляет поиск сектора загрузки на действующем основном устройстве загрузки. Необходимый критерий поиска сектора загрузки - сигнатура, которая должна завершаться шестнадцатеричным кодом 55AAh. В процессе выполнения кода загрузчика вызывается загрузочный сектор операционной системы, который загружает файлы ядра операционной системы.
Блок начальной загрузки - это первая запись на загрузочном диске. Он умещается в сек- тор размером 512 байт. Блок загрузки содержит очень короткую программу, предназначен- ную для активизации процесса загрузки операционной системы в ОЗУ ПК. В качестве устройства загрузки используется, как правило, флоппи-диск (А), привод жесткого диска (С, D) или CD-ROM. Кроме того, для загрузки могут быть использованы "ловушки" загрузчика BEV (Bootstrap Entry Vector). BEV представляет собой вектор, указывающий на внутренний код BIOS, который позволяет загрузить операционную систему без участия дисководов. BEV располагаются в ППЗУ расширений BIOS, например на интерфейсной плате Plug and Play Ethernet на шине ISA.
Для установки параметров ПК система BIOS располагает программой SETUP BIOS. Опции меню программы реализуют ручную настройку режимов работы аппаратного обеспечения. Для запуска программы достаточно во время выполнения POST удерживать нажатой клавишу Del или другую клавишу, указанную в "Руководстве пользователя".
Особенности работы с программой SETUP
BIOS располагает двумя компонентами, предназначенными для настройки параметров ПК при загрузке системы. Аппаратный компонент - чип энергонезависимой памяти RTC CMOS RAM - предназначен для организации часов реального времени, а также для хранения данных настройки параметров ПК. Программа CMOS SETUP Utility, посредством которой эти данные можно изменить, хранится в энергонезависимой флэш-памяти. С помощью этой утилиты вы можете установить значения различных параметров, режимов работы системных устройств, а также УВВ.
Программа SETUP недоступна во время работы ПК.
Программу SETUP можно запустить при включении ПК или перезагрузке системы, т.е. практически сразу же после выполнения всех основных проверок POST. Для запуска SETUP следует во время выполнения POST нажать определенную клавишу или комбинацию клавиш. В табл. 1.2 представлены клавиши и комбинации клавиш, которые служат для запуска SETUP.
Таблица 1.2. Клавиши для запуска SETUP
Компания Клавиша или комбинация клавиш для запуска SETUP
AMI BIOS Del, F1, F2
Phoenix BIOS F2, Ctrl+Alt+Esc, Ctrl+Alt+S - старые версии
в режиме командной строки
Award BIOS Del, Ctrl+Alt+Del
Microid Research BIOS Esc
IBM Aptiva/Valupoint F1
Compaq F10>
- Человек, который хотя бы на начальном уровне пользовался или просто сталкивался с компьютером, встречался с таким словом, как «BIOS», для тех же, кто его слышит в первый раз поясним. Так же посмотрим какие виды BIOS существуют и как его используют пользователи и сборщики компьютеров.
Что такое Bios в Компьютере
Итак, сама аббревиатура идет от английского B asic I nput-O utput S ystem, что дословно переводиться как базовая система ввода-вывода. Базовой называется потому, что это система взаимодействия с аппаратурой компьютера или другими словами аппаратное программное обеспечение. Например, первичное взаимодействие с экраном, взаимодействие с оперативной памятью, взаимодействие с процессором, взаимодействие с контроллерами на материнской плате, контроль охладительной системы, контроль питания и включения.
Чаще всего BIOS используется для настройки приоритета загрузки, особенно когда требуется переустановка Windows и нужно загрузиться не с жесткого диска, а с другого устройства, например, Flash- накопителя или дисковода из-за того, что по умолчанию в большинстве случаев стоит по приоритету, первой загрузка с жесткого диска.
Другие мало известные и редко используемые, особенно новичками, функции - это настройка компонентов компьютера (частота шины, частота процессора, скорость вращения вентиляторов охлаждения и др.). Так же BIOS до старта загрузки проверяет оборудование на работоспособность и в случае неполадок сообщает об этом на экране, а также в виде последовательности сигналов. Используя эти сигналы можно выявить причину неисправности и компонент неполадки.
Где на компьютере и ноутбуке находится биос
Что касаемо того где расположен BIOS на компьютере, то следует искать похожую микросхему (картинка ниже) на материнской плате компьютера. Все, наверное, сталкивались с батарейкой на материнской плате именно она используется для того что бы не сбивались часы в BIOS и хранились настройки.
Если вы вдруг настроили неправильно что-то в BIOS и после этого не можете зайти в него. Попробуйте сбросить настройки вытянув на некоторое время батарейку в виде таблетки из материнской платы.
Вот так выглядит биос на компьютере:
А вот так на ноутбуке:
Разновидности BIOS
Если быть точным, то, разновидностей BIOS намного больше, но для наглядности усредним их до 4 типов систем. Так как они имеют большую схожесть независимо от производителя материнских плат.
Так как на разных материнских платах используется разный BIOS, то назвать конкретную клавишу для входа нельзя, возможно лишь назвать наиболее часто используемые клавиши: Del, F2, Esc, а также во время включения смотрите за подсказками там будет написано что-то похожее на «Press to Setup» или что-то аналогичное с клавишей, которой нужно нажать. Если вы не успели это сделать, то придётся перегружать и пробовать снова.
Несмотря на версию BIOS навигация во всех видах возможна с помощью стрелок, в новых версиях доступна еще и мышь. Подтверждение осуществляется с помощью клавиши Enter, а выход путем нажатия клавиши ESC, после которого обычно возникает окно о сохранении измененных настроек. Так же не забывайте про подсказки.
Возможности BIOS
Прежде чем перечислять все возможности, которые дает BIOS. Следует обозначить наиболее популярные. В первую очередь, как уже было сказано выше BIOS используется для изменения приоритета загрузки устройств, в котором, после, BIOS будет передано выполнение. Чтобы вы понимали о каком приоритете идет речь, нужно понимать, что по умолчанию в большинстве первоочередная загрузка идет с жесткого диска – это значит, что после BIOS управление передаться на жесткий диск. Если же, в приоритете стоит дисковод или USB- накопитель, то после BIOS следует, то устройство которое было указано в настройках BIOS или по очереди от более приоритетного к менее приоритетному.
Помимо этой популярной возможности вы еще можете:
- Отключить или подключить необходимые порты;
- Установить время;
- Настроить, более детально, характеристики устройств (питание, частоту и т.д.);
- Изменить режим работы устройств;
- Изменить скорость вращения охлаждения;
- Отследить базовые параметры такие как температуру, скорость вращения и др.
Отличие BIOS компьютера от BIOS ноутбука
Основным отличие BIOS Компьютера от той же системы в ноутбуке будет дополнительные параметры энергосбережения и энергопотребления, поскольку для переносного аккумуляторного устройства это очень важно. Следовательно, в ноутбуках будет больше параметров для экономии энергии автоматического выключения и т.д.
Что такое BIOS?
1. Что такое BIOS?
2. Настройки и спецификации BIOS
3. Производители BIOS и доступ к ней
4. Типы BIOS
5. Определение неполадок в BIOS
6. Сброс настроек BIOS и пароля
Что такое BIOS
(Basic Input/Output System - базовая система ввода - вывода) - это программное обеспечение низкого уровня, управляющее работой системных устройств и выступающее в роли интерфейса между операционной системой и оборудованием.
Можно сказать что BIOS - это набор низкоуровневых драйверов в системе. BIOS обеспечивает связь между аппаратным и программным обеспечением в системе.
Системная BIOS содержится в микросхеме ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) на материнской плате; эта же микросхема содержит программу POST (Power-On Self-Test - самотестирование при включении питания) и начальный загрузчик. BIOS указывает начальному загрузчику, с какого именно накопителя (жёсткого диска или другого устройства) необходимо загружать операционную систему или программу.
Все эти параметры записаны в CMOS - память, которая подпитывается от батарейки, установленной на системной плате. Эта CMOS - память потребляет мизерное количество энергии, а значит может хранить данные годами.
Таким образом, BIOS представляет собой комплект программ, хранящихся в одной или нескольких микросхемах. Эти программы выполняются при запуске компьютера до загрузки операционной системы.
Дополнительные микросхемы BIOS
На платах адаптеров, для которых при запуске требуются драйверы, также размещены микросхемы ПЗУ. Это видеоадаптеры, большинство плат SCSI (устарели), платы контроллеров ATA (устаревают) и некоторые сетевые платы. Микросхема ПЗУ на этих платах содержит драйверы и программы, первостепенно необходимые для загрузки.
Например рисунок ниже, можно сказать, наглядно показывает первоочерёдность запуска драйвера графического адаптера, для отображения на экране остального оборудования, установленного на материнскую плату.
Настройки и спецификации BIOS
В окне BIOS Setup можно просмотреть текущие значения параметров и внести необходимые изменения. Некоторые параметры отображаются только для чтения, их нельзя изменить, например скорость вращения вентиляторов или напряжение питания процессора. Основное меню состоит из параметров, приведённых ниже.
Параметры системных BIOS в основном одинаковы. В зависимости от материнской платы, одна и та же версия BIOS может иметь разные параметры.
Ниже представлены несколько картинок с различными версиями и отображениями BIOS.
И другие варианты
Рассмотрим последний вариант, из каких вкладок, разделов и подразделов он состоит. Главное понять принцип и назначение всех параметров и вы с лёгкостью будете ориентироваться в других графических оболочках
Main (Основные) - отображение информации о BIOS, процессоре и памяти. Здесь же задаются дата и время и к каким разъёмам подключены винтчестеры и приводы.
Advanced (Дополнительно)
Power (Электропитание)
Tools (Сервис)
Exit (Выход)
Производители BIOS и доступ к ней
К ведущим производителям BIOS относятся компании American Megatrends (AMI) и Phoenix Technologies. Phoenix также владеет компанией Award Software.
Существует несколько способов определения того, какая BIOS и её версия применяется в определённой модели сервера или системной платы.
Включите компьютер и почитайте сообщение BIOS, отображаемые на экране монитора
Доступ к BIOS системной платы
Для запуска программы BIOS Setup, требуется перезагрузить систему и нажать определённую клавишу (или комбинацию клавиш) во время прохождения процедуры POST. Обычно, сведениями о том, какую именно клавишу или комбинацию клавиш нажать, отображаются сразу после начала прохождения POST.
В появившемся окне BIOS Setup сразу можно получить доступ к разным меню и подменю.
В следующих статьях будет подробно рассмотрены настройки и вывод информации BIOS Setup.
Типы BIOS
Системная ROM BIOS - не единственная микросхема BIOS. За поддержку других типов устройств отвечают отдельные микросхемы BIOS.
PnP (Plug and Play) BIOS
Раньше при установке и конфигурировании устройств пользователю приходилось выполнять конфигурирование нового устройства в ручную: задавать запрос на прерывание IRQ, порты ввода-вывода и канал DMA. Для изменения этих данных приходилось иметь дело с перемычками и переключателями. Необходимо было точно знать какие именно устройства используются в системе, чтобы избежать конфликта оборудования. Иначе система могла не загрузиться или появлялись какие-либо сбои.
Технология PnP предназначена для предотвращения проблем конфигурирования. Пользователю всего лишь необходимо установить новое оборудование, после чего система автоматически конфигурирует устройство.
При загрузке компьютера, BIOS инициализирует конфигурирование устройств, соответствующих спецификации Plug and Play. Если адаптер был уже установлен в системе то BIOS считывает конфигурационную информацию из ESCDExtended System Configuration Data Специальная таблица, предназначенная для распределения аппаратных ресурсов компьютера. Эта таблица заполняется в момент первого включения компьютера после изменения его конфигурации , инициализирует устройство и продолжает загрузку. Если же устройство впервые появилось в системе, BIOS запрашивает у ESCD свободные ресурсы. Получив их, она конфигурирует новое устройство. Если же с помощью свободных ресурсов нельзя сконфигурировать новое устройство, то BIOS продолжает загрузку компьютера, а конфигурированием занимается операционная система.
С помощью Advanced Configuration and Power Interface определяется стандартный метод взаимодействия аппаратного обеспечения, операционной системы и приложений для управления питанием компьютера
Во время настройки системы и процесса загрузки версии Windows с поддержкой ACPI выполняют ряд тестов аппаратного обеспечения для определения совместимости с ACPI. Если какое-либо из устройств не поддерживает ACPI, то для него используется система управления питанием .
Если вы столкнулись с проблемами ACPI, обратитесь к производителю материнской платы за обновлениями BIOS. Также проблема может быть связана с настройками оборудования. Например в "Диспетчере устройств" во вкладке "Управление электропитанием" необходимо установить флажок
Другие микросхемы BIOS
За поддержку других типов устройств отвечают отдельные микросхемы BIOS. Если устройство интегрировано на системной плате, то на ней расположена и соответствующая микросхема BIOS. Если устройство вставлено в разъём расширения, то микросхема BIOS находится на плате адаптера.
Наиболее часто используемые микросхемы BIOS описаны ниже:
Video BIOS
Данная микросхема отвечает за отображение сообщений об ошибках и статусных сообщений во время загрузки системы.
BIOS SCSI - адаптера
Данная микросхема используется для инициализации жёстких дисков SCSI и конфигурирования параметров загрузки с устройств SCSI.
NIC Wake-on-LAN
Эта функция определяет, будет ли обращение по сети к сетевому адаптеру приводить к включению системы
Мониторинг жёстких дисков SMART
Специальная функция самодиагностики, поддерживаемая современными жёсткими дисками ATA/IDE и SATA
RAID BIOS
массив из нескольких дисков (запоминающих устройств), управляемых контроллером, связанных между собой скоростными каналами передачи данных и воспринимаемых внешней системой как единое целое
Определение неполадок в BIOS
При включение компьютера выполняется процедура самотестирования POST. Если обнаруживаются какие-либо ошибки, то на экране отображается сообщение об этой ошибке. Но некоторые ошибки могут появляться до инициализации видеоадаптера, т.е на экран ничего не может вывестись. В таком случае у системы есть альтернативные способы сообщить от ошибке. Один из способов это подача звукового сигнала об ошибке, если конечно на материнской плате установлен специальный динамик. Он идёт в комплекте со всеми материнскими платами или в корпусе системного блока. Иногда сборщики компьютеров не утруждают себя чтобы установить этот динамик или хотя бы подключить.
Звуковые коды от того или иного BIOS Вы можете посмотреть по этой ссылке
Бывает что некоторые ошибки не приводят к срабатыванию звукового динамика (например при сбое памяти). В таком случае воспользуемся вторым способом определения неисправности.
Другой способ состоит в передаче шестнадцатеричного кода по адресу порта ввода-вывода 80h, который считывается специальной диагностической платой.
При прохождении процедуры POST результаты проверок постоянно передаются по адресу 80h и выводится на дисплей код выполняемой операции в определённый момент времени. И в случае сбоя тестовой программы, на дисплее высвечивается код той операции, на которой произошла ошибка. Расшифровка кодов у каждой версии BIOS своя, так что необходимо обратиться на сайты производителей.
В случае неисправимых ошибок, чаще всего дешевле приобрести новую материнскую плату, чем ремонтировать старую.
Сброс настроек BIOS и пароля
Для чего Вам может понадобиться сброс настроек? Или сбросить забытый пароль чтобы сделать необходимые изменения в BIOS? Или после обновления BIOS есть необходимость выставить все параметры по умолчанию и задать приоритет загрузки устройств?
Сначала рассмотрим банальную ситуацию, Вы захотели поковыряться в настройках, поменяли кучу параметров, может что-нибудь отключили и при перезагрузке система отказывается запускаться. И чтобы не вспоминать какие параметры Вы затронули и вспомните ли Вы их?, есть стандартная функция сброса настроек по умолчанию - Load Setup Defaults. После этого выходим из BIOS с сохранением изменений.
Если Вы когда то поставили пароль на BIOS и пришло время изменить его или убрать, а он уже давно забыт. Тогда Вам нужно открыть системный блок и снять батерейку с материнской платы, секунд на 20.
И последний вариант, наверное самый действенный. Как то я ковырялся в настройках, хотел выставить приоритет видеокарт. Выставил её в приоритет, а она оказалась не рабочей, в итоге на экран у меня ничего не выводилось, следовательно невозможно зайти в BIOS и сбросить все настройки по умолчанию. Тут приходит на помощь перемычка, которая тоже находится на материнской плате, обычно по близости от питающей батарейки и подписана как CMOS
Перемычка состоит из трёх штырьков. 1-й и 2-й штырёк закорочен при нормальной работе. Для сброса нужно вытащить перемычку и закоротить между 2-м и 3-м штырьком и всё. Возвращайте перемычку на место и запускайте компьютер.
Базовая система ввода-вывода или BIOS (Basic Input-Output System) предназначена для первичной проверки работоспособности оборудования при запуске компьютера. Если этот тест выполняется без ошибок, BIOS передает дальнейшее управление «железом» загрузчику операционной системы.
Весь рынок BIOS в мире, разделен между тремя крупными игроками:
American Megatrends Inc, производящей
Intel, которая разработала и выпускает для системных плат собственного производства:
Phoenix Technologies, выпускающей Phoenix Award BIOS
(другая торговая марка – Award BIOS):
Современный наследник BIOS – UEFI
, название которого переводится с английского, как «расширенный интерфейс прошивки». Изначально был создан компанией Intel. Но, спустя пять лет проект, был передан под крыло Unified EFI Forum, организации, которая с тех пор отвечает за его развитие.
BIOS позволяет задавать довольно широкий диапазон начальных настроек работы аппаратной части вашего компьютера или ноутбука. К наиболее часто используемым можно отнести:
- Настройка независимых параметров даты и времени;
- Выбор устройства для загрузки (жесткий диск, CD-DVD-ROM, флеш-накопитель);
- Включение или отключение встроенного оборудования материнской платы.
- Ускорение загрузки ОС путем отключения некоторых тестов POST.
Для продвинутых пользователей, во многих , предусмотрена возможность более тонкого изменения настроек аппаратной части компьютера. К ним можно отнести:
- Изменение тактовой частоты процессора;
- Изменение таймингов оперативной памяти;
Основные отличия UEFI от «устаревшей» версии BIOS
Технические различия между BIOS и UEFI достаточно велики, для удобства восприятия основные из них собраны в таблицу:
В современных материнских платах присутствует по умолчанию, но в ряде случаев пользователи стараются отключить его, чтобы избежать некоторых проблем при установке 32-х разрядных или отличных от Windows операционных систем.
Как следствие такого отключения — появление в свойствах системы уведомление об использовании «устаревшего режима» BIOS. Фактически это значит, что при наличии на материнской плате более продвинутого режима UEFI, для загрузки ОС используется BIOS и, следовательно, MBR разбивка жесткого диска.
Как выглядит и где расположен БИОС
Микросхема BIOS располагается
на материнской плате и обычно место ее установки можно посмотреть в прилагаемой документации. Найти эту микросхему можно и по характерным признакам
.
В большинстве случаев, рядом с ней, на корпусе материнской платы, устанавливается батарейка системы CMOS , характерной круглой формы. Часть производителей «железа», дополнительно снабжают микросхему BIOS голографической наклейкой со своим наименованием.
Разумеется, батарейка нужна не только для того, чтобы облегчить пользователю задачу поиска микросхемы с зашитым BIOS. Основная ее задача
состоит в обеспечении энергонезависимого питания, позволяющего сохранять заданные настройки
в течении длительного времени.
Именно по этой причине, если вытащить батарейку с материнской платы на 15-20 секунд позволяет «обнулить » BIOS, или иными словами, вернуть его к заводским настройкам.
С той же целью используется специальная перемычка-джампер
. Изменение его положения дает тот же самый результат – возврат заводских настроек.
Найти перемычку на плате достаточно просто, обычно производители помечают ее соответствующей надписью («CLR_CMOS», «CCMOS», «CLRTS»).