BIOS

Основная и дублирующая микросхемы ПЗУ материнской платы Gigabyte, содержащие BIOS компании AWARD.

BIOS (англ. basic input/output system — «базовая система ввода-вывода») — реализованная в виде микропрограмм часть системного программного обеспечения, которая предназначается для предоставления операционной системе API для доступа к аппаратуре компьютера и подключенным к нему устройствам.

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

Подробнее по этой теме см.: Начальная загрузка компьютера.

Для новых платформ, компания Intel на замену традиционному BIOS предлагает Extensible Firmware Interface.

Основные производители BIOS для ноутбуков, персональных компьютеров и серверов (кроме продавцов-производителей):

• American Megatrends (AMI)
• Award Software (англ.)русск.
• Phoenix Technologies

Для компьютеров на базе иных платформ для обозначения встроенного ПО, используются другие термины. Например, в архитектуре SPARC, такой набор микропрограмм может называться PROM, или Boot.

Подробнее по этой теме см.: Open Firmware.

.

Произношение названия

Учитывая нерусское происхождение технического термина и его принадлежность к аббревиатурам, русскоязычные пользователи, когда говорят о BIOS, обычно используют транслитерацию и произносят «би́ос». Надо помнить, что это обрусевшее, искажённое произношение, и правильно произносить это название как «ба́йос». Правильное называние базовой системы ввода-вывода именно «байос» позволяет избежать путаницы с BeOS (операционная система, созданная Be, Inc.; произносится «би́-ос») и с другими похожими по написанию или звучанию словами.

Назначение BIOS материнской платы

Инициализация и проверка работоспособности аппаратуры

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

Сразу после включения питания компьютера, во время начальной загрузки компьютера, при помощи программ записанных в BIOS, происходит самопроверка аппаратного обеспечения компьютера — POST (power-on self-test). В ходе POST BIOS проверяет работоспособность контроллеров на материнской плате, задаёт низкоуровневые параметры их работы (например, частоту шины и параметры центрального микропроцессора, контроллера оперативной памяти, контроллеров шин FSB, AGP, PCI, USB). Если во время POST случился сбой, BIOS может выдать информацию, позволяющую выявить причину сбоя. Если нет возможности вывести сообщение на монитор, BIOS издаёт звуковой сигнал через встроенный динамик.

Подробнее по этой теме см.: POST (аппаратное обеспечение).

Подробнее по этой теме см.: ESCD.

Подробнее по этой теме см.: Звуковые сигналы BIOS.

Подробнее по этой теме см.: Коды ошибок BIOS.

Загрузка операционной системы

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

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

Утилиты, доступные без загрузки ОС

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

• Воспроизведение аудио-CD или DVD-дисков.
• Обновление самого BIOS’а (с внешних носителей).

Простейший драйвер

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

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

С развитием компьютерных систем в BIOS продолжали использоваться устаревшие технологии: прежде всего «реальный режим» работы процессора x86.

Для принципиальной замены BIOS рядом производителей вычислительных систем (Unified EFI Forum, UEFI) предложена и внедряется технология EFI.

Конфигурирование оборудования

BIOS’ы материнских плат, как правило, содержат много настроек:

• Настройка времени системных часов и даты календаря.
• Настройка периферии, не приспособленной к работе в режиме «plug and play». Например, жёсткие диски начала 1990-х годов, работающие в CHS-режиме; COM- и LPT-порты.
• Запуск аппаратуры в форсированном (или, наоборот, щадящем) режиме, сброс до заводских настроек.
• Активация/отключение встроенного в материнскую плату оборудования (USB-, COM- и LPT-портов, встроенного видео-, сетевого или звукового адаптера).
• Отключение некоторых тестов, что ускоряет загрузку ОС.
• Активация обходных ветвей для известных ошибок ОС: например, если Windows 95 отказывается загружаться на машине без флоппи-дисковода, BIOS может перенаправить векторы IRQ так, чтобы ОС поняла, что дисковода нет. Если неудачно написанный драйвер не работает с SerialATA-винчестерами, BIOS может эмулировать поведение старого IDE-диска.
• Очерёдность носителей, с которых производится загрузка компьютера: жёсткий диск, USB-накопители, CD-ROM, загрузка с сетевой платы по технологии PXE и т. д. Если загрузка с первого носителя не удалась, BIOS пробует второй по списку, и т. д.

Неверные настройки BIOS могут нарушить работу компьютера. Справочную информацию по настройке можно найти в инструкции к материнской плате или в сети.

Программа настройки BIOS (англ. BIOS Setup) вызывается во время проверки работоспособности нажатием определённой клавиши. Наиболее распространённые —   Del ,   F2 ,   F10  или   Esc . Кроме того, существуют определённые комбинации клавиш, позволяющих запустить микропрограмму восстановления (перезаписи) BIOS в микросхеме в случае повреждения её аппаратно, либо вирусом, а также восстановить заводские настройки, позволяющие запустить компьютер после неверных настроек или в случае неудачного разгона.

Интересные факты

Слово «Bios» (βίος) переводится с древнегреческого как «жизнь».

См. также

• Образ ПЗУ
• coreboot
• Open Firmware

Литература

• Степаненко О. С. Настройка персонального компьютера. Установки BIOS. Самоучитель — 2 изд.. — М.: «Диалектика», 2007. — С. 480. — ISBN 978-5-8459-1231-2.
• Скотт Мюллер Модернизация и ремонт ПК = Upgrading and Repairing PCs — 17 изд. — М.: «Вильямс», 2007. — С. 443—498. — ISBN 0-7897-3404-4.
• Евгений Панкратов Операционная система MS-DOS 6.22: Справочное пособие — 2 изд.. — М.: Познавательная книга плюс, 2002. — С. 224. — ISBN 5-8321-0305-1.

Ссылки

• Глоссарий настроек Intel BIOS  — по меню (англ.)
• Глоссарий настроек Intel BIOS — в алфавитном порядке (англ.)
• Видеокаст службы поддержки Intel, посвященный восстановлению повреждённого BIOS (англ.)
• Видеоролик, посвященный восстановлению BIOS на серверах Intel (англ.)
• Instructions for Recovery BIOS update (англ.)