Что означают аббревиатуры BIOS и uefi.

1. BIOS.Basic Input-Output System (базовая система ввода-вывода) существует почти 30 лет.

2. UEFI. Интерфейс Unified Extensible Firmware Interface с 2001 года разрабатывался компанией Intel как стандарт EFI (Extensible Firm­ware Interface, расширяемый интерфейс встроенного ПО) для серверного процессора Itanium. Ввиду того, что данная модель представляла собой воплощение новейших технологий, найти подходящую версию BIOS, которая работала бы с Itanium после небольшой доработки, оказалось невозможным. Apple – первый производитель, начавший использовать во всех своих настольных компьютерах и ноутбуках индивидуальную версию EFI. Компания остается верна EFI с 2006 года, когда она принялась оснащать ПК и ноутбуки процессорами Intel. В 2005 году аббревиатура EFI была дополнена словом Unified. Оно говорит о том, что координацию разработки интерфейса осуществляют несколько компаний. Сюда относятся производители ПК, например Dell, HP и IBM, а также разработчики BIOS, например Phoenix и Insyde. Не обошлось и без Microsoft как основного разработчика ОС.

 

Почему BIOS должна уйти?

Разрабатывая BIOS, программисты не задумывались о том, в течение какого времени будет использоваться эта система. Поэтому в этой базовой системеесть несколько компонентов, изменение которых невозможно либо связано с весьма большими трудностями. Например, BIOS (без специальных ухищрений) способна распознать диск емкостью лишь до 2 Тб, а современные 3,5-дюймовые жесткие диски могут хранить уже до 3 Тб данных. В UEFI подобных ограничений нет.Притом новая система предоставляет единый интерфейс программирования – это облегчает разработку программ, запускаемых до загрузки операционной системы. Кроме того, UEFI позволяет интегрировать дополнительные функции, например программу резервного копирования данных. Наконец, в UEFI отсутствуют некоторые технически устаревшие функции, имеющиеся в BIOS, – например, переключение процессора при загрузке системы в медленный режим работы Real Mode.

 

Преимущества UEFI:

(слайд №5)

 

1. Поддержка жестких дисков большой емкости. Для управления жесткими дисками BIOS использует MBR (Master Boot Record, главная загрузочная запись) – она содержит информацию о разделах жесткого диска. Основной недостаток MBR: размер каждой записи в ней составляет 32 бита. В результате BIOS может контролировать приблизительно 4 млрд (232) секторов. К тому же базовая система «рассчитывает» на то, что размер каждого сектора составляет 512 байт; в итоге оказывается, что BIOS не может работать с дисками свыше 2 Тб. И если двадцать лет назад подобный объем считался несбыточной мечтой, то сейчас это суровая реальность. Секторы больших размеров позволили бы использовать диски емкостью 3 Тб, но не все программы из тех, которые напрямую обращаются к жесткому диску, работают с ними корректно. Что касается интерфейса UEFI, он использует для управления жесткими дисками технологию GPT (GUID Partition Table), обеспечивающую возможность записи на жесткий диск большего объема данных. В итоге стандарт GPT поддерживает жесткие диски емкостью до почти 8 млрд Тб.

1. Встроенная BIOS. При использовании материнских плат на базе UEFI отпадает необходимость в BIOS, поскольку все функции BIOS содержатся в UEFI в виде так называемого модуля поддержки совместимости (Compatibility Support Module). Поэтому программа, использующая функции BIOS, работает и на компьютерах с UEFI.
2. Простота управления. Для навигации по меню настроек и выбора программ можно пользоваться мышью. В BIOS, напомним, можно было работать только с помощью клавиатуры. К тому же интерфейс UEFI поддерживает более высокое разрешение.
3. Преимущества в скорости загрузки. От включения компьютера до момента, пока BIOS загрузит операционную систему, проходит 30–60 с. UEFI работает быстрее.
4. Встроенная операционная система. UEFI имеет также собственную оболочку. По сути – это миниатюрная операционная система, которая, как и DOS (далекий предок Windows), «понимает» только текстовые команды. Она может оказаться полезной для опытных пользователей или системных администраторов, пытающихся установить причины отказа загрузки основной ОС. Некоторые производители, в том числе компания MSI, предлагают для UEFI собственные операционные системы на базе Linux, загружаемые с CD/DVD.
5. Дополнительные программы. Встроенная мини-ОС подходит и для установки дополнительных программ. Последние можно интегрировать в виде отдельных пунктов меню интерфейса UEFI либо загружать с CD/DVD. Однако это дело будущего – в настоящее время доступно небольшое количество приложений. К тому же речь идет, как правило, о вспомогательных утилитах и очень простых играх, например Pair Match.

Определение конфигурации с помощью BIOS.

 

Доступ к BIOS.

(слайд №6)

 

Для доступа к BIOS используются программные прерывания. При этом каждая точка входа в BIOS использует свой вектор прерываний. Если точка входа обслуживает несколько процедур (называемых функциями BIOS), то номер функции задается в регистре AH.

За процедурами BIOS закреплены прерывания Int 10h – Int 11Ah.

Например, Int 12h вызывает процедуру, которая возвращает вызвавшей ее программе размер оперативной памяти ПЭВМ.

Входные и выходные параметры процедур BIOS передаются в регистрах общего назначения центрального процессора ПЭВМ.

Например, для установки системного времени нужно подать следующие команды:

MOV AH, 1; Функция 1 - установка времени

MOV CX, HIGH_COUNT; CX:DX = новое значение времени MOV DX,LOW_COUNT

INT 1AH; Точка входа в BIOS, обслуживающая запросы к таймеру

Для чтения времени используется следующая программа:

MOV AH,0; Функция 0 - чтение времени

INT 1AH; Запрос к BIOS. Результат будет возвращен в регистрах CX и DX.

Процедуры BIOS сохраняют значения всех регистров, кроме тех из них, в которых возвращаются значения.

 

Области данных BIOS.

(слайд №7)

 

Области данных BIOS - это либо области ОЗУ, в которых хранится текущая информация о состоянии ПЭВМ, либо области ПЗУ, в которых записаны аппаратные характеристики устройств.

Сведения о наличии основных устройств компьютера записывается в область данных BIOS с адресом 0000:0410 размером в двухбайтовое слово - слово конфигурации. С помощью прерывания INT 11h программа может получить в регистре AX слово конфигурации из указанной выше области данных BIOS.

Лекция №6.

Функции BIOS.

 

Int 10h - Управление экраном:

Для варианта №12, Лабораторной работы №2 - Определить режим видеоадаптера (текстовый, графический, разрешение(BIOS 10h)).

00h Задание видеорежима

01h Задание формы курсора

02h Задание позиции курсора

03h Чтение позиции и формы курсора

04h Чтение позиции светового пера

05h Задание активной страницы дисплея

06h Прокрутка окна вверх

07h Прокрутка окна вниз

08h Чтение атрибута и символа в текущей позиции курсора

09h Вывод атрибута и символа в текущую позицию курсора

0Ah Вывод символа в текущую позицию курсора

0Bh Задание цветовой палитры

0Ch Вывод пикселя на экран

0Dh Чтение пикселя

0Eh Вывод символов в режиме телетайпа

Fh Чтение текущего состояния дисплея

10h Установка регистров палитр (PCjr, EGA, VGA, MCGA)

11h Управление знакогенератором (EGA, VGA, MCGA)

12h Выбор альтернативы (EGA, VGA, MCGA)

13h Вывод строки на экран (многие ПЭВМ)

14h Управление плазменным дисплеем (Convertible)

15h Чтение параметров активного дисплея (Convertible)

1Ah Чтение/вывод кода комбинации дисплеев (PS/2)

1Bh Чтение функциональной информации (PS/2)

1Ch Сохранение/восстановление состояния дисплея (VGA)

Примечание. Функции 00h - 0Fh поддерживаются BIOS всех ПЭВМ (единственное исключение состоит в том, что BIOS не поддерживает графический режим монохромного адаптера Hercules). Остальные функции реализуются только теми адаптерами и теми ПЭВМ, которые указаны в скобках после их описания (подробная информация о каждой функции приведена ниже).