Ростелеком ТВ 

Что такое bios и какова ее роль. Bios и его функции

Вы слышал о биос, его ошибках или материнских платах с двойным BIOS, но разобраться в этих терминах самостоятельно практически невозможно.

Аббревиатура звучит как-то странно. Поэтому чтобы ответить, что это такое, какая его роль, зачем он нужен и получить многие другие полезные сведения создано это руководство

Что такое биос

Он представляет собой программное обеспечение первого уровня — первая программа, которая запускается при включении компьютера, ноутбука, планшета и так далее.

Для того, чтобы лучше понять, что это программное обеспечение является первым, вы должны знать, что программы, установленные в вашей системе, такие как браузер, медиа-плеер или офисный пакет являются программами последнего уровня.

Операционная система является средним уровнем, потому что драйвера взаимодействуют с системными ресурсами, а биос непосредственно контролирует аппаратные средства.

Он предоставляет определенные услуги, которые позволяют пользователям настраивать параметры программ и компонентов последнего уровня и получать информацию от них.


Например, пользователь, через установленные программы может узнать скорость вращения вентиляторов, которые находятся на компьютере или от температуры различных компонентов, в том числе процессора и видеокарты.

Как работает биос и как с ним взаимодействовать

Биос относительно небольшая программа, с максимальным размером 16 МБ. Современные системы биос, оснащены пользовательским интерфейсом, в котором пользователь может настроить параметры аппаратного обеспечения, установить текущее время и другие незначительные настройки, такие как порядок загрузки устройств хранения данных.

Самые современные материнские платы, предлагает несколько вариантов настроек, например, изменение частоты или напряжения процессора, совместно используемую память между процессором и видеокартой, оперативную память и другие.

Настройка биос сложная и может быть опасной, если пользователь не знает точное влияние каждого параметра, то может выбрать неправильные значения для компонентов, которые имеют ряд ограничений.

Например, установка на очень высокое значение частоты процессора может привести к его перегреву, тем самым вызывая работу компьютера без остановки.

Для того, чтобы гарантировать, что внесенные изменения в безопасности, убедитесь, что вы знакомы с настройками оборудования, которые хотите изменить.

Еще один параметр, который относится к биос – сохранение настроек, когда система (компьютер или ноутбук) выключена.

Чтобы это сделать биос имеет небольшую емкость памяти CMOS, которая получает питание от батарейки, как на изображении ниже.

Когда речь идет о компьютерах, CMOS является тем, что чип памяти сохраняет настройки вашего компьютерного оборудования.

Если батарейка CMOS разряжается, то биос будет использовать настройки по умолчанию, а не те, что заданы пользователем.

Зачем нужен биос

Самая важная задача, за которую отвечает биос, при нажатии на кнопку питания, включить компьютер или ноутбук, запустить вентиляторы, проверить уровни напряжения в системе, запустить несколько тестов для оценки состояния компонентов системы, а затем загрузить драйвера и запустить процесс загрузки операционной системы.

Если возникнут какие-либо ошибки в ходе этого процесса, то биос отобразит сообщение, информирующее о том, что что-то пошло не так. На картинке ниже вы можете увидеть пример возможной ошибки.

Перед тем как биос был изобретен в 1975 году, операционная система была первая программа, которая запускалась при запуске системы.

Это означало, что компьютер мог работать только с одной операционной системой, которая была встроена. Кроме того, если операционная система давала сбой, то весь компьютер ставал непригодным.

Использование биос обеспечивает дополнительную гибкость, позволяя пользователям устанавливать любую операционную систему, которую они хотят или восстановить текущую в случае возникновения ошибок.

Что такое Dual BIOS

Биос на плате имеет чип памяти. Вы можете увидеть, этот чип в изображении ниже.

Технология Dual оснащена двумя микросхемами – основная и резервная. Если основная микросхема памяти повреждена, биос не сможет быть загружен. Поэтому некоторые производители используют двойные микросхемы.

Если основной биос повредится, перезагрузите компьютер и для загрузки системы будет использована резервная микросхема.

Что такое UEFI

UEFI это программа, которая может рассматриваться как современный и мощный биос.

Она играет ту же роль, что и биос, но имеет некоторые преимущества, такие как шифрование, дистанционная диагностика и ремонта компьютера, даже если не установлена операционная система.

UEFI стала популярной после выхода Windows 8, так как это была первая операционная система с большим количеством пользователей, которым предлагали встроенную поддержку UEFI.

Как и любой другой традиционной биос, UEFI настраивается производителем материнской платы, которую вы используете.

В случае планшетов и ноутбуков, в UEFI будет отображаться небольшое количество настроек. На картинке ниже вы можете увидеть, как это на планшете Surface Pro 2 от Microsoft.

Для компьютеров, UEFI имеет больше настроек, чем те, что на стандартном.

Заключение

Как можете видеть, прочитав эту статью, биос является основным компонентом любого компьютера, и зная, как его использовать, можете обеспечить большую гибкость и производительность.

Более продвинутые пользователи и ИТ-специалисты могут использовать его, чтобы получить максимально надежную работу для конкретного компьютера или устройства.


Если вы не являетесь экспертом, то настройки по умолчанию удовлетворят общие потребности пользователей, и ваша система будет работать должным образом.

Надеюсь, что этот учебник был полезным. Если у вас есть вопросы или некоторые идеи, не стесняйтесь использовать раздел комментариев ниже. Успехов.

13. 05.2017

Блог Дмитрия Вассиярова.

BIOS — что это и с чем его едят?

Здравствуйте, гости моего блога.

Любому современному человеку стоит знать, что такое биос в компьютере. Ведь без него комп является простым набором железок. Важно уметь разбираться в этом вопросе, чтобы самостоятельно выполнять настройку системы и определять, какие комплектующие вышли из строя. Зная BIOS, вы будете лучше понимать свой компьютер. Данная статья будет от части поверхностная.


Просто о непонятном

Предмет нашего разговора является английской аббревиатурой, которая расшифровывается как «basic input/output system».

Это переводится как базовая система ввода-вывода. Кстати, на русском языке правильно произносить «байос», но слово «биос» уже устоялось на сленге IT-шников.

Данное понятие означает набор микропрограмм, реализующих программное обеспечение для работы с комплектующими компьютера и подключенными к нему периферийными устройствами (принтер, модем и т. д.). То есть иными словами этот самый биос определяет и запускает работу всех устройств вашего компа — это основная функция.

Если его не будет то соответственно железки вашего компа просто не определяться и не запустятся.

Вот примерно таким образом выглядит сама программная часть биоса:

Аналогом биоса является более быстрая и современная технология , которая работает в 64-битном режиме, в то время как биос работает, в основном, в 16 и 32-битном режиме.

Вот так примерно выглядит программная часть:

Физические параметры

Где находится биос? В материнской плате, что вполне логично, ведь именно она ответственная за работу всех элементов компа.

Существует 2 типа микросхем биоса:

  • EPROM. Старая модель. Ее содержимое может удалиться от воздействия специального прибора с ультрафиолетовым излучением.

  • EEPROM. Современный вариант. Его содержимое можно стереть особым электрическим сигналом. Причем даже если микросхема не будет изъята из системного блока.

Что еще вам стоит знать о BIOS? То, что у него есть собственная небольшая батарейка. Выглядит она как монета из лития и может иметь разную емкость (80-230 mAh).

Данный элемент подпитывает память CMOS, где хранятся пользовательские параметры и настройки биоса. Срок службы батареи составляет несколько лет: со временем она разряжается и подлежит замене.
Если она сядет, фатальных последствий не будет. Минимум: сбросятся настройки, которые после замены данной детали придется восстановить вручную. Максимум: начнут глючить программы и не будет запускаться компьютер.

Что делает BIOS?

Когда вы нажимаете кнопку включения компа, считывает код BIOS с постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) и записывает его на оперативную память (ОЗУ). Затем управление передается самому биосу, который:

  • Проверяет оборудование на работоспособность;
  • Анализирует настройки с ПЗУ и применяет их;
  • Ищет код загрузчика в главной записи на жестком диске или на загрузочном диске в CD-ROM/дискете/флешке/в сети;
  • Передает код оперативке;
  • Перекладывает дальнейшее управление на загрузчика.

Без этих действий ваш компьютер не запустится. Если какая-то деталь поломана или произошел сбой в системе, биос вам расскажет об этом на начальном этапе загрузки.

Доступные вам функции

С помощью BIOS вы можете:

  • Настроить время;
  • Задать приоритет загрузки;
  • Установить параметры питания для аппаратного обеспечения;
  • Включить/выключить то или иное оборудование.

Как работать в BIOS?

Зайти в биос очень просто - при перезагрузке или начальном запуске компьютера зажмите клавишу Delete или F2 (зависит от типа материнки). Для управления вам понадобится всего несколько кнопок: стрелочки для перемещения между разделами, Enter для входа в них и применения настроек, ESC для выхода.

Помимо этого вы можете вернуться к заводским настройкам при помощи клавиши F9, а утвердить новые параметры - F10. Кстати, в новых версиях BIOS управление можно осуществлять мышкой.

Пройдемся по некоторым вкладкам:


Но не забудьте поставить CD-ROM в графу «2nd Boot Device» («Second Boot Device») на случай, если вам когда-то придется загружать систему с оптического диска.

Вкладки «Advanced» и «Security» можно не трогать. Первая отвечает за работу оборудования. Вторая - за безопасность компьютера, но для домашнего пользования эти настройки вам не пригодятся.

Вот и все, что стоит знать обычному пользователю компьютера о биосе.

До встречи на страницах нашего блога.

Если вы искали настройки BIOS в картинках, то попали по правильному адресу.

Оберегать произведённые изменения будет литиевая батарея, встроенная в материнскую плату и поддерживающая требуемые параметры при потере напряжения.

Благодаря программе, удаётся наладить устойчивое взаимодействие операционной системы (ОС) с устройствами ПК.

Внимание! Присутствующий раздел сетевой конфигурации Boot, позволяет регулировать параметры, касающиеся скорости загрузки системы, настроек клавиатуры с мышью.

После завершения работы или ознакомления с меню Bios Setup Utility, надо нажать на горящую клавишу Exit, автоматически сохраняющую произведённые изменения.

Раздел Main - Главное меню

Начнём работу с раздела MAIN, используемого с целью видоизменения настроек и корректировки временных показателей.

Здесь вы сможете самостоятельно настроить время и дату компьютера, а также сделать настройку подключенных жестких дисков и других накопителей.

Чтобы переформатировать режим функционирования жёсткого диска, нужно выбрать жесткий диск (например: «SATA 1», как показано на рисунке).

  • Type - в этом пункте указывается тип подключенного жесткого диска;
  • LBA Large Mode - отвечает за поддержку накопителей объёмом более 504 Мбайт. Таким образом, рекомендованное значение здесь AUTO.
  • Block (Multi-Sector Transfer) - Для более быстрой работы здесь рекомендуем выбрать режим AUTO;
  • PIO Mode - включает работу жёсткого диска в устаревшем режиме обмена данными. Здесь будет также лучше всего выбрать AUTO;
  • DMA Mode - дает прямой доступ к памяти. Чтобы получить более высокую скорость чтения или записи, следует выбрать значение AUTO;
  • Smart monitoring - эта технология, на основе анализа работы накопителя способна предупредить о возможном отказе диска в ближайшем будущем;
  • 32 bit Data Transfer - опция определяет, будет ли использоваться 32-битный режим обмена данными стандартным IDE/SATA-контроллером чипсета.

Везде с помощью клавиши «ENTER» и стрелок выставляется режим Auto. Исключение составляет подраздел 32 Bit Transfer, нуждающийся в фиксации настройки Enabled.

Важно! Требуется воздержаться от изменения опции «Storage Configuration», которая находится в разделе «System information» и не допускать коррекции « SATA Detect Time out».

Раздел Advanced - Дополнительные настройки

Теперь приступим к настройкам базовых узлов ПК в разделе ADVANCED, состоящем из нескольких подпунктов.

Первоначально потребуется установить необходимые параметры процессора и памяти в меню системной конфигурации Jumper Free Configuration.

Выбрав Jumper Free Configuration, вы перейдете к подразделу Configure System Frequency/Voltage, здесь есть возможность выполнения следующих операций:

  • автоматический или ручной разгон винчестера - AI Overclocking ;
  • смена тактовой частоты модулей памяти - ;
  • Memory Voltage ;
  • ручной режим установки напряжения чипсета - NB Voltage
  • изменение адресов портов (COM,LPT) - Serial и Parallel Port ;
  • установка настроек контроллеров - конфигурация Onboard Devices .

Раздел Power - Питание ПК

Пункт POWER отвечает за питание ПК и содержит несколько подразделов, нуждающихся в следующих настройках:

  • Suspend Mode - выставляем автоматический режим;
  • ACPI APIC - устанавливаем Enabled;
  • ACPI 2.0 - фиксируем режим Disabled.

Раздел BOOT – управление загрузкой

Здесь разрешается определять приоритетный накопитель, выбирая между флеш-картой, дисководом или винчестером.

Если жёстких дисков несколько, то в подпункте Hard Disk выбирается приоритетный винчестер.

Загрузочная конфигурация ПК устанавливается в подразделе Boot Setting, содержащем меню, состоящем из нескольких пунктов:

Выбор винчестера

Загрузочная конфигурация ПК устанавливается в подразделе Boot Setting,

  • Quick Boot – ускорение загрузки ОС;
  • Logo Full Screen – отключение заставки и активация информационного окна, содержащего сведения о процессе загрузки;
  • Add On ROM - установка очерёдности на информационном экране модулей, соединённых с материнской платой (МТ) посредством слотов;
  • Wait For ‘F1′ If Error - активация функции принудительного нажатия «F1» в момент идентификации системой ошибки.

Основная задача раздела Boot состоит в определении устройств загрузки и задания требуемых приоритетов.

Внимание! Если хотите ограничить доступ к ПК, то установите пароль в BIOS в подразделе Supervisor Password.

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»).

Многие пользователи считают, что компьютер загружает при помощи операционной системы, но на самом деле это верно только отчасти. В этом материале вы узнаете, как же на самом деле происходит загрузка ПК, и познакомитесь с такими важными понятиями, как BIOS, CMOS, UEFI и другими.

Вступление

Для многих людей работа с компьютером начинается после загрузки операционной системы. И это не удивительно, так как подавляющее большинство времени, современные ПК действительно используются при помощи удобной графической оболочки Windows или любой другой ОС. В этой, дружелюбной для нас среде, мы не только запускаем программы, приложения или игры, но и осуществляем настройки, а так же конфигурирование параметров системы под собственные нужды.

Но, не смотря на всю свою мультифункциональность, операционная система может не все, а в некоторых ключевых моментах, и вовсе попросту бессильна. В частности, это касается начальной загрузки компьютера, которая происходит полностью ее без участия. Более того, от успеха этой процедуры во многом зависит запуск самой ОС, который может и не произойти в случае возникновения проблем.

Для кого-то это может быть новостью, но в действительности Windows не отвечает за загрузку компьютера «от и до», она лишь продолжает ее на определенном этапе и заканчивает. Ключевым же игроком здесь выступает совершенно другая микропрограмма - BIOS, о назначении и основных функциях которой мы поговорим в этом материале.

Что такое BIOS и зачем она нужна

Ключевыми компонентами любого компьютерного устройства является связка процессора и оперативной памяти, и это неспроста. Процессор по праву называют сердцем и мозгом любого ПК, так как на него возложены все главные математические операции. При этом все команды и данные для вычислений, ЦПУ может брать только из оперативной памяти. Туда же он отправляет и результаты своей работы. С любыми другими хранилищами информации, например, с жесткими дисками, процессор напрямую не взаимодействует.

Вот здесь и кроется основная проблема. Для того, что бы процессор смог начать выполнять команды операционной системы, они должны находиться в ОЗУ. Но во время включения ПК оперативная память пуста, так как является энергозависимой и не может хранить информацию, когда компьютер выключен. При этом сами по себе, без участия системы, компьютерные устройства поместить нужные данные в память не могут. И здесь мы сталкиваемся с парадоксальной ситуацией. Получается, что для того чтобы загрузить ОС в память, операционная система уже должна быть в оперативной памяти.

Для разрешения данной ситуации, еще на заре эры персональных компьютеров, инженеры IBM предложили использовать специальную небольшую программу, получившую название BIOS, иногда называемую начальным загрузчиком.

Слово BIOS (БАйОС) является аббревиатурой от четырех английских слов Basic Input/Output System, что в переводе на русский означает: «Базовая система ввода/вывода». Такое название получил набор микропрограмм, отвечающих за работу базовых функций видеоадаптеров, дисплеев, дисковых накопителей, дисководов, клавиатур, мышей и других основных устройств ввода/вывода информации.

Основными функциями BIOS являются начальный запуск ПК, тестирование и первичная настройка оборудования, распределение ресурсов между устройствами и активация процедуры загрузки операционной системы.

Где хранится BIOS и что такое CMOS

С учетом того, что BIOS отвечает за самый начальный этап загрузки компьютера вне зависимости от его конфигурации, то эта программа должна быть доступна для базовых устройств сразу же после нажатия на кнопку включения ПК. Именно поэтому она хранится не на жестком диске, как большинство обычных приложений, а записывается в специальную микросхему флэш-памяти, расположенную на системной плате. Таким образом, доступ к BIOS и запуск компьютера возможен даже в том случае, если к ПК вообще не подключены никакие носители информации.

В самых первых компьютерах для хранения BIOS использовались микросхемы постоянной памяти (ПЗУ или ROM), запись на которые самого кода программы единожды осуществлялась на заводе. Несколько позже стали использовать микросхемы EPROM и EEROM, в которых имелась возможность в случае необходимости осуществлять перезапись BIOS, но только с помощью специального оборудования.

В современных же персональных компьютерах BIOS хранится в микросхемах, созданных на основе флэш-памяти, перезаписывать которые можно с помощью специальных программ прямо на ПК в домашних условиях. Такая процедура обычно называется перепрошивкой и требуется для обновления микропрограммы до новых версий или ее замены в случае повреждения.

Многие микросхемы BIOS не распаивается на материнской плате, как все остальные компоненты, а устанавливаются в специальный небольшой разъем, что позволяет заменить ее в любой момент. Правда, данная возможность вряд ли вам может пригодиться, так как случаи, требующие замены микросхемы BIOS очень редки и практически не встречаются среди домашних пользователей.

Флэш-память для хранения BIOS может иметь различную емкость. В прежние времена этот объем был совсем небольшим и составлял не более 512 Кбайт. Современные же версии программы стали несколько больше и имеют объем в несколько мегабайт. Но в любом случае на фоне современных приложений и мультимедийных файлов это просто мизер.

В некоторых продвинутых системных платах, производители могут установить не одну, а сразу две микросхемы BIOS - основную и резервную. В этом случае, если что-то произойдет с основным чипом, то компьютер будет загружаться с резервного.

Помимо флэш-памяти, в которой хранится сама BIOS, на системной плате существует и еще один вид памяти, который предусмотрен для хранения настроек конфигурации этой программы. Изготавливается он с применением комплементарного метало-оксидного полупроводника или CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). Именно этой аббревиатурой и называют специализированную память, в которой содержаться данные о запуске компьютера, используемые BIOS.

CMOS-память питается от батарейки, установленной на материнской плате. Благодаря этому, при отключении компьютера от розетки все настройки BIOS сохраняются. На старых компьютерах функции CMOS-памяти были возложены на отдельную микросхему. В современных же ПК она является частью чипсета.

Процедура POST и первоначальная загрузка ПК

Теперь давайте посмотрим, как же выглядит начальный процесс загрузки компьютера, и какую роль в нем играет BIOS.

После нажатия кнопки включения компьютера, первым запускается блок питания, начиная подавать напряжение на материнскую плату. Если оно в норме, то чипсет дает команду на сброс внутренней памяти центрального процессора и его запуск. После этого процессор начинает последовательно считывать и выполнять команды, записанные в системной памяти, роль которой выполняет как раз микросхема BIOS.

В самом начале процессор получает команду на проведение самотестирования компонентов компьютера (POST - Power-On Self-Test). Процедура POST включает в себя несколько этапов, прохождение большинства которых вы можете наблюдать на экране ПК сразу после его включения. Последовательность происходящего перед началом загрузки операционной системы такова:

1. Сначала происходит определение основных системных устройств.

3. Третий шаг - настройка набора системной логики, или проще говоря, чипсета.

4. Затем происходит поиск и определение видеокарты. Если в компьютере установлен внешний (самостоятельный) видеоадаптер, то он будет иметь собственную BIOS, которую основная системная BIOS будет искать в определенном диапазоне адресов памяти. Если внешний графический адаптер будет найден, то первое, что вы увидите на экране, будет изображение с названием видеокарты, сформированное ее BIOS.

5. После нахождения графического адаптера, начинается проверка целостности параметров BIOS и состояния батарейки. В этот момент на экране монитора одна за другой начинают появляться те самые таинственные белые надписи, вызывающие трепет у неопытных пользователей из-за непонимания происходящего. Но на самом деле ничего сверхъестественного в этот момент не происходит, в чем вы сами сейчас убедитесь. Первая, самая верхняя надпись, как правило, содержит логотип разработчиков BIOS и информацию об ее установленной версии.

6. Затем запускается тестирование центрального процессора, по окончании которого на дисплей выводятся данные об установленном чипе: название производителя, модели и его тактовая частота.

7. Следом начинается тестирование оперативной памяти. Если все проходит удачно, то на экран выводится общий установленный объем ОЗУ с надписью ОК.

8. По окончанию проверки основных компонентов ПК, начинается поиск клавиатуры и тестирование других портов ввода/вывода. В некоторых случаях, на этом этапе загрузка компьютера может остановиться, если системе не удастся обнаружить подключенную клавиатуру. При этом на экран сразу же будет выведено об этом предупреждение.

9. Далее начинается определение подключенных к компьютеру накопителей, включая оптические приводы, жесткие диски и флэш-диски. Сведения о найденных устройствах выводятся на экран. В том случае, если на системной плате установлено несколько контроллеров от разных производителей, то процедура их инициализации может быть отображена на разных экранах.

Экран определения контроллера Serial ATA, имеющего собственный BIOS, с выводом всех подключенных к нему устройств.

10. На завершающем этапе осуществляется распределение ресурсов между найденными внутренними устройствами ПК. В старых компьютерах, после этого осуществляется вывод на дисплей итоговой таблицы со всем обнаруженным оборудованием. В современных машинах таблица на дисплей уже не выводится.

11. Наконец, если процедура POST прошла успешно, BIOS начинает поиск в подключенных накопителях Главной Загрузочной Области (MBR), где содержатся данные о запуске операционной системы и загрузочном устройстве, которому необходимо передать дальнейшее управление.

В зависимости от установленной на компьютер версии BIOS, прохождение процедуры POST может проходить с небольшими изменениями от вышеописанного порядка, но в целом, все основные этапы, которые мы указали, будут выполняться при загрузке каждого ПК.

Программа настройки BIOS

BIOS является конфигурируемой системой и имеет собственную программу настройки некоторых параметров оборудования ПК, называемую BIOS Setup Utility или CMOS Setup Utility . Вызывается она нажатием специальной клавиши во время проведения процедуры самотестирования POST. В настольных компьютерах чаще всего для этой цели используется клавиша Del, а в ноутбуках F2.

Графический интерфейс утилиты конфигурирования оборудования очень аскетичен и практически не изменился с 80-ых годов. Все настройки здесь осуществляются только с помощью клавиатуры - работа мыши не предусмотрена.

CMOS/BIOS Setup имеет массу настроек, но к наиболее востребованным, которые могут понадобиться рядовому пользователю, можно отнести: установку системного времени и даты, выбор порядка загрузочных устройств, включение/отключение встроенного в материнскую плату дополнительного оборудования (звуковых, видео или сетевых адаптеров), управление системой охлаждения и мониторинг температуры процессора, а так же изменение частоты системной шины (разгон).

У различных моделей системных плат, количество настраиваемых параметров BIOS может сильно разниться. Наиболее широкий спектр настроек обычно имеют дорогие системные платы для настольных ПК, ориентированные на энтузиастов, любителей компьютерных игр и разгона. Самый же скудный арсенал, как правило, у бюджетных плат, рассчитанных на установку в офисные компьютеры. Так же не блещут разнообразием настроек BIOS подавляющее большинство мобильных устройств. Более подробно о различных настройках BIOSи их влиянии на работу компьютера мы поговорим в отдельном материале.

Разработка BIOS и обновление

Как правило, практически для каждой модели системной платы разрабатывается собственная версия BIOS, в которой учитываются ее индивидуальные технические особенности: тип используемого чипсета и виды распаянного периферийного оборудования.

Разработку BIOS можно разделить на два этапа. Сначала создается базовая версия микропрограммы, в которой реализовываются все функции, вне зависимости от модели чипсета. На сегодняшний день, разработкой подобных версий занимаются в основном компании American Megatrends (AMIBIOS) и Phoenix Technologies, поглотившую в 1998 году тогдашнего крупного игрока на этом рынке - Award Software (AwardBIOS, Award Modular BIOS, Award WorkstationBIOS).

На втором этапе, к разработке BIOS подключаются производители материнских плат. В этот момент базовая версия модифицируется и совершенствуется для каждой конкретной модели платы, с учетом ее особенностей. При этом после выхода системной платы на рынок, работа над ее версией BIOS не останавливается. Разработчики регулярно выпускают обновления, в которых могут быть исправлены найденные ошибки, добавлена поддержка нового оборудования и расширены функциональные возможности программы. В некоторых случаях обновление BIOS позволяет вдохнуть вторую жизнь в, казалось бы, уже устаревшую материнскую плату, например, добавляя поддержку нового поколения процессоров.

Что такое UEFI BIOS

Базовые принципы работы системной BIOS для настольных компьютеров были сформированы в далеких 80-ых годах прошлого века. За прошедшие десятилетия компьютерная индустрия бурно развивалась и за это время постоянно случались ситуации, когда новые модели устройств оказывались несовместимыми с определенными версиями BIOS. Что бы разрешать эти проблемы, разработчикам постоянно приходилось модифицировать код базовой системы ввода/вывода, но в итоге целый ряд программных ограничений так и остался неизменным со времен первых домашних ПК. Такая ситуация привела к тому, что BIOS в своем классическом варианте окончательно перестал удовлетворять требованиям современного компьютерного железа, мешая его распространению в массовом секторе персоналок. Стало понятно, что необходимо что-то менять.

В 2011 году, с запуском в производство материнских плат для процессоров Intel поколения Sandy Bridge, устанавливающихся в разъем LGA1155, началось массовое внедрение нового программного интерфейса для начальной загрузки компьютера - UEFI.

На самом деле первая версия данной альтернативы обычной BIOS была разработана и успешно использована компанией Intel в серверных системах еще в конце 90-ых годов. Тогда, новый интерфейс для начальной загрузки ПК назывался EFI (Extensible Firmware Interface), но уже в 2005 году его новая спецификация получила название UEFI (Unified Extensible Firmware Interface). На сегодняшний день эти две аббревиатуры считаются синонимами.

Как видите, производители системных плат не особо спешили переходить к новому стандарту, до последнего пытаясь совершенствовать традиционные вариации BIOS. Но очевидная отсталость этой системы, включая ее 16-битный интерфейс, не возможность использовать более 1 Мб адресного пространства памяти, отсутствие поддержки накопителей объемом более 2 Тб и другие постоянные неразрешимые проблемы совместимости с новым оборудованием все же стали серьезным аргументом для перехода на новое программное решение.

Какие же изменения принес с собой новый загрузочный интерфейс, предложенный Intel и в чем его отличия от BIOS? Как и в случае с BIOS, основной задачей UEFI является корректное определение оборудования сразу после включения ПК и передача управления компьютером операционной системе. Но при этом, перемены в UEFI настолько глубоки, что сравнивать ее с BIOS было бы просто некорректно.

BIOS - это практически неизменяемый программный код, вшитый в специальную микросхему и взаимодействующий напрямую с компьютерным оборудованием с помощью собственных программных средств. Процедура загрузки компьютера с помощью BIOS проста: сразу после включения компьютера производится проверка оборудования и загрузка простых универсальных драйверов для основных аппаратных компонентов. После этого BIOS находит загрузчик операционной системы и его активирует. Далее происходит загрузка ОС.

Систему UEFI можно назвать прослойкой между аппаратными компонентами компьютера, с их собственными микропрограммами-прошивками, и операционной системой, что позволяет ей так же выполнять функции BIOS. Но в отличие от BIOS, UEFI представляет собой модульный программируемый интерфейс, включающий тестовые, рабочие и загрузочные сервисы, драйверы устройств, протоколы коммуникаций, функциональные расширения и собственную графическую оболочку, что делает его похожим на сильно облегченную операционную систему. При этом пользовательский интерфейс в UEFI современен, поддерживает управление мышью и может быть локализован на несколько языков, включая русский.

Важным преимуществом EFI является ее кроссплатформенность и независимость от процессорной архитекторы. Спецификации этой системы позволяют работать ей практически с любой комбинацией чипов, будь то архитектура х86 (Intel, AMD) или ARM. Более того UEFI имеет прямой доступ ко всему аппаратному обеспечению компьютера и платформенно независимые драйверы, что дает возможность без запуска ОС организовать, например, выход в интернет или резервное копирование дисков.

В отличие от BIOS, код UEFI и вся ее служебная информация может храниться не только в специальной микросхеме, но и на разделах как внутренних, так и внешних жестких дисков, а так же сетевых хранилищах. В свою очередь, тот факт, что загрузочные данные могут размещаться на вместительных накопителях, позволяет за счет модульной архитектуры наделять EFI богатыми функциональными возможностями. Например, это могут быть развитые средства диагностики, или полезные утилиты, которые можно будет использовать как на этапе начальной загрузки ПК, так и после запуска ОС.

Еще одной ключевой особенностью UEFI является возможность работы с жесткими дисками огромных объемов, размеченных по стандарту GPT (Guid Partition Table). Последний не поддерживается ни одной модификацией BIOS, так как имеет 64-битные адреса секторов.

Загрузка ПК на базе UEFI, как и в случае с BIOS, начинается с инициализации устройств. Но при этом, данная процедура происходит гораздо быстрее, так как UEFIможет определять сразу несколько компонентов одновременно в параллельном режиме (BIOSинициализирует все устройства по очереди). Затем, происходит загрузка самой системы UEFI, под управлением которой выполняется какой-либо набор необходимых действий (загрузка драйверов, инициализация загрузочного накопителя, запуск загрузочных служб и т.д.), и только после этого осуществляется запуск операционной системы.

Может показаться, что такая многоступенчатая процедура должна увеличить общее время загрузки ПК, но на самом деле все происходит наоборот. С UEFI система запускается гораздо быстрее, благодаря встроенным драйверам и собственному загрузчику. В итоге, перед стартом, ОС получает исчерпывающую информацию об аппаратной начинке компьютера, что позволяет запускаться ей в течение нескольких секунд.

Несмотря на всю прогрессивность UEFI, все же существует ряд ограничений, сдерживающих активное развитие и распространение этого загрузчика. Дело в том, что для реализации всех возможностей нового загрузочного интерфейса требуется полноценная его поддержка со стороны операционных систем. На сегодняшний день в полной мере использовать возможности UEFI позволяет только Windows 8. Ограниченную поддержку нового интерфейса имеют 64-разрядные версии Windows 7, Vista и Linux на ядре 3.2 и выше. Так же возможности UEFI используются в загрузочном менеджере BootCamp компанией Apple в собственных системах Mac OS X.

Ну а как же происходит загрузка компьютера с UEFI, если на нем используются неподдерживаемая операционная система (WindowsXP, 32-битная Windows 7) или файловая разметка (MBR)? Для таких случаев в новый загрузочный интерфейс встроен модуль поддержки совместимости (Compatibility Support Module), по сути, представляющий из себя традиционную BIOS. Именно поэтому, можно видеть, как многие современные компьютеры, оснащенные системными платами с UEFI, загружается традиционным способом в режиме эмуляции BIOS. Чаше всего это происходит потому, что их владельцы продолжают использовать разделы HDD с традиционной MBR и не хотят переходить к разметке GPT.

Заключение

Совершенно очевидно, что, в отличие от традиционной BIOS, интерфейс UEFI способен на много большее, чем просто процесс загрузки. Возможность запуска рабочих сервисов и приложений, как на начальном этапе загрузки ПК, так и после запуска операционной системы открывает широкий спектр новых возможностей, как для разработчиков, так и конечных пользователей.

Но при этом говорить о полном отказе в ближайшее время от базовой системы ввода/вывода пока преждевременно. В первую очередь нужно вспомнить, что до сих пор большинство компьютеров находятся под управлением WindowsXP и 32-битной Windows 7, которые не поддерживаются UEFI. Да и жесткие диски, размеченные по стандарту GPT в большинстве своем можно встретить разве что в новых моделях ноутбуков на базе Windows 8.

Так что до тех пор, пока большинство пользователей в силу своих привычек или еще каких-либо причин, будут привязаны к старым версиям ОС и традиционным способам разметки винчестеров, BIOS так и будет оставаться основной системой для начальной загрузки компьютера.