BIOS. Производители и разновидности. Настройка системы.

BIOS (basic input/output system - базовая система ввода-вывода) - это набор микропрограмм системного программного обеспечения низкого уровня, записанных в ПЗУ (постоянное запоминающее устройство), имеющая программу для проверки установленной конфигурации (система POST), начальной загрузки операционной системы и управления системами компьютера. Является одним из основных устройств компьютера и находится на материнской плате.

Для европейского ринка на данный момент можно выделить двух производителей BIOS: компании Phoenix и American Megatrends. Компания Phoenix занимается разработкой двух вариантов BIOS. Это марки AWARD и PHOENIX. Компания American Megatrends выпускает Базовую Систему Ввода-Вывода под названием AMIBIOS.

Разновидностей BIOS бывает многочисленное, в первую очередь различие их в микрокоде (каждый производитель материнских плат разрабатывает свой микрокод),в последствии который определяет визуальную оболочку.

Например производитель материнских плат ASUS использует AMI микрокод, меню BIOS синими символами на сером фоне. Большинство производителей используют микрокод Award/Fhoenix (меню BIOS серый фон и желтые символы).

В дальнейшем было разработаны расширенные интерфейсы EFI (Extensible Firmware Interface), выделяющийся неординарной графикой. Данный интерфейс позволяет не только использовать клавиатуру, но допускает возможность управления мышкой, что в свою очередь облегчает настройку BIOS. Да и в этом интерфейсе интуитивно понятное меню, которое предоставляет начальному пользователю компьютера не ошибиться в настройках BIOS.

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[1]. 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.

Загрузка компьютера. Последовательность, параметры, настройка.

Первое устройство, которое запускается после нажатия кнопки включения компь­ютера, — блок питания. Если все питающие напряжения окажутся в норме, на системную плату будет подан специальный сигнал Power Good, свидетельствующий об успешном тестировании блока питания и разрешающий запуск компонентов системной платы.

После этого чипсет формирует сигнал сброса центрального процессора, по кото­рому очищаются регистры процессора, и он запускается. Упрощенно процессор работает следующим образом:

1. считывает из системной памяти команду, которая записана в ячейке памяти по первоначальному адресу;

2. выполняет эту команду, после чего читает и выполняет следующую команду и т. д.

Таким образом, его работа — последовательно читать и выполнять команды из памяти. Системная память сконфигурирована так, что первая команда, которую считает процессор после сброса, будет находиться в микросхеме BIOS. Последо­вательно выбирая команды из BIOS, процессор начнет выполнять процедуру са­мотестирования, или POST.

После того как успешно завершилась процедура POST, вызывается программное прерывание BIOS INT 19h п запускается процедура поиска загрузочного сектора, который может находиться на жестком диске или сменном носителе. Порядок опроса устройств устанавливается с помощью параметров BIOS First Boot Device, Second Boot Device и Third Boot Device.

Рассмотрим пример, когда в системе установлен следующий порядок загрузки: первое загрузочное устройство — дискета (F1 орру), второе — CD/D VD и третье — жесткий диск (HDD-0).

1. Программа BIOS сначала обратится к дисководу и, обнаружив дискету, считает ее первый сектор, проверит, есть ли в нем загрузчик операционной системы, и пе­редаст управление ему. Если дискета была отформатирована как несистемная,
то загрузка остановится с выводом соответствующего сообщения, например: Non-System disk or disk error. Replace and press any key when ready (Для продолжения загрузки нужно извлечь дискету из дисковода и нажать любую клавишу).

2. Если дискеты в дисководе нет, система обратится к приводу для CD. Обнаружив загрузочный компакт-диск, система будет загружаться с него. Причем загрузоч­ные CD могут выводить в ходе загрузки различные сообщения. Например, диск с дистрибутивом Windows ХР выводит Press any key to boot from CD (Нажмите любую клавишу для загрузки с CD), и если не нажимать никаких клавиш, то через несколько секунд система начнет загружаться с устройства, указанного следующим в списке загрузки.

3. Загрузка с HDD начнется, если нет дискеты в дисководе и загрузочного ком­пакт-диска в приводе для CD. В этом случае BIOS обращается к первому физическому сектору диска, откуда считывает таблицу разделов жесткого диска и код главной загрузочной записи (MBR). После этого BIOS заканчи­вает свою работу и передает управление коду MBR. Жесткий диск может состоять из одного или нескольких разделов, и один из них должен быть помечен как активный. Программа, содержащаяся в MBR, считывает загруз­чик операционной системы, который находится в первом секторе активного раздела, и запускает его. После этого начинают загружаться основные сис­темные файлы.

В таком порядке можно загружаться с любого устройства, не изменяя параметры BIOS. Однако для обычного использования компьютера желательно установить в BIOS Setup первоочередную загрузку с жесткого диска, поскольку в этом случае процесс пойдет быстрее и не нужно будет постоянно проверять, есть ли диски в дисководах.

Мониторинг состояния системы. BIOS, встроенные утилиты.

Встроенные утилиты:

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

§ Воспроизведение аудио-CD или DVD-дисков.

§ Обновление самого BIOS’а (с внешних носителей).

§ Использование простых браузеров.

Мониторинг системы можно осуществлять через специальный пункт BIOS.

Сигналы системных ошибок компьютерной техники. Свет, звук, текст.

При появлении аппаратной ошибки, компьютер (BIOS) выдает сигналы на встроенный динамик. Эти сигналы можно расшифровать, тем самым выявить причину неполадки, чтобы правильно воспользоваться этими данными, вам необходимо определить какой у вас BIOS.

Это можно узнать:
1) при загрузке компьютера, первое что появляется на экране - название BIOS;
2) при загрузке компьютера, зайдя в BIOS с помощью клавиши DEL (либо F12, F4, в зависимости от типа BIOS), обычно марка BIOS пишется вверху;
3) если же ваш монитор не выводит изображение на экран, необходимо вскрыть боковую крышку ПК, и найти микросхему BIOS на материнской плате, и посмотреть наименование на ней (обычно это микросхема с блестящей наклейкой).

Ниже приведены расшифровки сигналов различных BIOS.

Сигналы AWARD BIOS

Сигналов нет. Неисправен или не подключен к материнской плате блок питания.
Непрерывный сигнал. Неисправен блок питания.
1 короткий. Ошибок не обнаружено.
2 коротких. Обнаружены незначительные ошибки. На экране монитора появляется предложение войти в программу CMOS Setup Utility и исправить ситуацию. Проверьте надежность крепления шлейфов в разъемах жесткого диска и материнской платы.
3 длинных. Ошибка контроллера клавиатуры. Перегрузите компьютер.
1 длинный+1 короткий. Проблемы с оперативной памятью.
1 длинный+2 коротких. Проблема с видеокартой -- наиболее часто встречающаяся неисправность. Рекомендуется вытащить плату и заново вставить. Также проверьте подключение монитора.
1 длинный+3 коротких. Возникла ошибка инициализации клавиатуры. Проверьте качество соединения последней с разъемом на материнской плате.
1 длинный+9 коротких. Возникла ошибка при чтении данных из микросхемы постоянной памяти. Перегрузите компьютер или перепрошейте содержимое микросхемы.
1 длинный повторяющийся. Неправильная установка модулей памяти.
1 короткий повторяющийся. Проблемы с блоком питания. Попробуйте убрать накопившуюся в нем пыль.