Что такое биос в компьютере. Bios и его функции

Любой более-менее продвинутый компьютерный пользователь должен знать, что такое BIOS, для чего он необходим и как его правильно настроить. На самом деле BIOS - это очень интересная вещь, с помощью него можно произвести настройку практически всех комплектующих системного блока. Ну а теперь давайте обо всём по порядку.

Что такое BIOS и для чего он нужен?

BIOS – это собрание микропрограмм, которые позволяют произвести настройку отдельных комплектующих системного блока, а также загрузчику операционной системы и прочую настройку важных параметров. Дословно BIOS можно назвать базовой системой ввода-вывода.

Многие пользователи-новички спрашивают о том, где находится BIOS? BIOS находится в материнской плате и это неспроста, так как именно материнская плата отвечает за взаимодействие и работу всех комплектующих компьютера.

На фотографии выше вы можете посмотреть, как выглядит BIOS. Многие с нами согласятся, что вид BIOS несколько староват, а если быть до конца честными - «деревянный». Тем не менее, последние модели материнских плат фирмы Asus имеют достаточно красивый и современный дизайн, более того он русифицирован. В данной же статье настройку BIOS мы произведём на примере старого вида, так как это сложнее, да и главное, чтобы вы поняли суть BIOS. Если вы поймёте суть, как работать в BIOS со старым дизайном, то вам не составит труда разобраться в новом.

Функции BIOS

Как было сказано ранее, главная функция BIOS заключается в аппаратной настройке компьютера. С помощью BIOS вы можете:

Выставить системное время;

Установить приоритет загрузки;

Выставить параметры питания некоторых устройств;

Включить или отключить некоторые устройства и т.д.

Наиболее основные функции BIOS мы рассмотрим более детально чуть ниже, но а сперва расскажем о работе самого BIOS.

Работа с BIOS

Как попасть в BIOS
Для того чтобы попасть в BIOS - нужно при перезагрузке или запуске компьютера зажать на клавиатуре клавишу «Delete» или «F1», в зависимости от материнской платы, после чего вы попадаете в BIOS.

Управлять в BIOS можно с помощью 5 кнопок:

Стрелочки – помогают перемешаться по разделам и выбирать нужные параметры в настройках;

Enter – открывает выбранный раздел или настройку;

ESC – выход.

Кроме того, вы можете установить заводские настройки BIOS, нажав на клавишу «F9», а нажав клавишу «F10» - вы сохраните внесённые настройки и выйдете из меню.

Что касается управления BIOS в новом дизайне материнских плат Asus, то оно осуществляется с помощью мышки. В принципе, в управлении как старого, так и нового BIOS - нет ничего сложного.

Как сбросить BIOS?
Иногда продвинутые пользователи производят сброс настроек BIOS. Это делается для того, чтобы вернуть настройки BIOS до заводских, в случае если внесённые ими изменения привели к проблемам в работе всего компьютера или отдельных устройств. Найдите в материнской плате контакты, которые подписаны как: CCMOS, Clear CMOS или же Clear RTC. У каждого производителя, а может быть даже и в каждой разной модели материнской платы могут быть свои варианты сброса настроек BIOS. Важно отметить, что любые работы по сбросу настроек BIOS нужно проводить при выключенном компьютере, а также при выключенном от питания системном блоке и других подключённых к нему устройств.

Первый вариант сбросить BIOS – с помощью перемычки. Если же вы нашли перемычку, то она будет замыкать первый и второй контакты. Для сброса BIOS вытащите перемычку и замкните ею второй и третий контакты, секунд на 15, после чего переведите перемычку в первоначальное положение.

Второй вариант – замыкание контактов. Существуют модели материнских плат, в которых для сброса BIOS нужно металлическим предметом замкнуть 2 контакта. Таким предметом может стать маленькая отвёртка. То есть при выключенном компьютере замкните на 15 секунд оба контакта, после чего уберите предмет замыкания и запустите компьютер, настройки BIOS будут сброшены.

Третий вариант – с помощью батарейки. Для этого нужно найти батарейку, питающую материнскую плату. Опять-таки при полностью отключенном питании подденьте защёлку батарейки и извлеките её на 15 минут. После чего вставьте батарейку на место и запустите компьютер.

Четвёртый вариант – нажать на кнопку сброса настроек BIOS. В некоторых моделях материнских плат сброс настроек BIOS происходит очень просто, для этого на материнской плате нужно нажать на соответствующую кнопку.

После того, как вы сбросили BIOS - рекомендуем проверить настройки времени и приоритет загрузки.

Перепрошивка BIOS
Прошивка BIOS. Как ни странно, но BIOS имеет свою прошивку, которую можно обновлять. Обновление прошивки позволит исключить некоторые проблемы с работой BIOS, а также с его настройками. Особой необходимости в обновлении прошивки нет, но если у вас есть проблемы в работе BIOS или вы владеете достаточными познаниями, чтобы произвести данную процедуру – то можете обновить прошивку BIOS. О том, как обновить BIOS читайте в мануалах, в которых данный процесс описан конкретно под вашу материнскую плату.

Скачать последнюю версию прошивки BIOS для своей материнской платы вы сможете с официального сайта её производителя. Как правило, перепрошивка BIOS производится через специальную утилиту, которая находится на диске с драйверами и настройками. Такой диск идёт в комплекте с материнской платой.

Подробнее об обновлении BIOS - .

Как правильно настроить BIOS
Итак, теперь давайте рассмотрим, как правильно настроить BIOS. Находясь в главном меню BIOS, стрелочками переведите курсор на часы и установите правильное время с помощью клавиш «PageUp» и «PageDown». Затем перейдите в настройки даты и с помощью тех же кнопок выставьте сегодняшние число, месяц и год. Это очень важно, так как на основе данной даты и времени работает как сама операционная система, так и большинство программ. Стоит отметить, что в BIOS установлен американский формат даты, поэтому сначала идёт месяц, день и год. Чтобы перейти в следующий раздел настроек – нажмите стрелочку вправо.

Во вкладке Advanced настраивать особо ничего не нужно, так как она отвечает за работу устройств, поэтому переходим к следующей вкладке.

Вкладка Security позволяет произвести настройку безопасности. Её мы также касаться не будем, так как для домашнего компьютера это не нужно, как, например, для офисного. Переходим в следующий раздел.

В разделе Boot вы можете настроить приоритет загрузки операционной системы. Мастера сайта сайт настоятельно рекомендуют произвести настройку загрузки, для того чтобы сократить время загрузки операционной системы. Если в качестве первичного устройства для загрузки ОС установлен CD-ROM, то перед тем как загрузить систему с жёсткого диска загрузчик проверит CD-ROM, а через несколько секунд, ничего не обнаружив, начнёт загрузку операционной системы с винчестера. В зависимости от модели материнской платы настройки приоритета загрузки будут иметь разные надписи. Первичный источник загрузки может называться: «1st Boot Device» или «First Boot Device». Установите курсор напротив данного параметра и нажмите «Enter». В появившемся меню стрелочками выберете пункт «Hard Disk» и опять нажмите «Enter». Затем перейдите к параметру «2nd Boot Device» или «Second Boot Device» и установите значение «CDROM». В параметре «3rd Boot Device» или «Third Boot Device» рекомендуем установить значение «Disabled».

Для того чтобы сохранить внесённые настройки, переходим в раздел «Exit» и выбираем пункт «Exit Saving Changes» и нажимаем «Enter». Если же вы хотите только сохранить настройки, не выходя из BIOS, то выберете пункт «Save Changes». Кроме того, вы можете загрузить из меню Биос настройки по умолчанию, выбрав «Load Setup Defaults» или выйти из BIOS без сохранения, выбрав «Exit Discarding Changes».

На этом необходимые настройки были внесены в BIOS.

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.

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>

Наверное, многие слышали о такой составляющей персонального компьютера, как BIOS. Но мало кто представляет, для чего она предназначена, как работает и что такое BIOS в принципе. Между тем знание устройства и работы BIOS поможет вам лучше понимать процессы, протекающие в персональном компьютере, а также позволит понять, как обезопасить ваш компьютер от детских шалостей.

Понятие

Для начала рассмотрим, что такое BIOS. Само по себе это слово является аббревиатурой, которая расшифровывается как "базовое устройство ввода-вывода". Физически это устройство располагается на материнской плате персонального компьютера и содержит набор микропрограмм, служащих для предоставления доступа операционной системы к аппаратной составляющей компьютера, а также к остальным, подключенным к ней устройствам.

По своей сути BIOS обеспечивает первоначальную загрузку персонального компьютера, а также последующую загрузку операционной системы.

Производство

Естественно, производство чипа не является чей-либо монополией, однако даже в такой области производства, существуют различные версии BIOS, поставляемые различными компаниями на рынок.

Основными поставщиками этой микросхемы для ноутбуков, персональных компьютеров и серверов в настоящее время являются:

Phoenix Technologies.
Award Software.
American Megatrends (AMI).

Между ними существуют незначительные различия, и отдать предпочтение кому-либо одному достаточно тяжело, поскольку разница заметна исключительно в интерфейсе управления. По названиям фирм-производителей, соответственно определяются и версии BIOS.

Функции

Независимо от производителя, для Windows BIOS выполнят абсолютно одни и те же функции. После включения персонального компьютера или ноутбука происходит загрузка BIOS. И именно с этого начинается работа компьютера.

Сначала программа проводит запуск и проверку работоспособности. Первоочерёдной задачей стоит запуск всех микроконтроллеров и микропроцессоров на материнской плате. В ходе этого запуска происходит проверка всех контроллеров на работоспособность на низком уровне нагрузки. Если в ходе этой проверки возникнет сбой, то BIOS по возможности выведет сообщение на экран. Если это также невозможно, то через встроенный динамик программа подаст звуковой сигнал об ошибке. Для разных версий BIOS существуют различные таблицы описывающие значения сигналов.

Если все устройства проходят проверку на работоспособность, то BIOS производит поиск загрузчика операционной системы. Запускает её и передаёт ей управление. При запуске операционной системы она способна менять базовые настройки, указанные в BIOS. Во многих реализациях он способен производить загрузку операционной системы через различные вторичные интерфейсы, такие как USB или сеть.

Конфигурация

Для того чтобы увидеть настройки устройства на вашем компьютере, вам необходимо произвести вход в него. Настройка BIOS проходит не в среде операционной системы, а непосредственно перед её запуском. Во-первых, если ваш компьютер выключен, нажимаете кнопку включения питания. Если же вы уже работаете в операционной системе, то перед тем как войти в BIOS, вам потребуется перезагрузка компьютера.

Итак, ваш компьютер начал перезагрузку. Для того чтобы войти в утилиту, вам потребуется в нужный момент нажать нужную клавишу на клавиатуре. Загвоздка заключается в том, что у различных производителей компьютеров и BIOS для входа в интерфейс используются различные клавиши.

Наиболее расспространённые варианты входа - это нажатие следующих клавиш:

Если вы используете ноутбук или персональный компьютер известных брендов, то проблем со входом быть не должно. Однако отдельного упоминания заслуживает вход в Windows 8.

UEFI

Рассмотрим, как войти в BIOS с Windows 8. Наверное, многие сталкивались с проблемой входа на современных компьютерах. Дело в том, что на последних компьютерах с предустановленной Windows BIOS выпущен под совершенно новым форматом UEFI, обеспечивающим быструю загрузку операционной системы.

Для того чтобы попасть в BIOS на таких компьютерах, при перезагрузке необходимо нажать кнопку Shift, либо с помощью командной строки изменить параметры загрузки.

Если вы хотите воспользоваться первым вариантом, то при запуске компьютера удерживаем зажатой кнопку Shift. Появится меню, в котором переходим "Устранение проблем->Дополнительные параметры->Настройки встроенного UEFI". После этого опять отправляем компьютер на перезагрузку. Появится информационное окно с кнопками управления. Находите в нём вход в BIOS - Boot Setup, и вот у вас уже привычный БИОС.
Другой вариант немного проще. Если вы уже знаете необходимую кнопку для входа, то в Windows запускаете командную строку и вводите в ней shutdown.exe /r /o /f /t 00. Перезагружаете и попадаете в меню, в котором вам надо пройти по следующему пути: "Проблемы" - "Дополнительные опции" - "Настройки UEFI". И после очередной перезагрузки попадёте в стандартный BIOS.

Что внутри

Итак, вы попадаете в его основное меню системы ввода-вывода. Что позволяет сделать настройка BIOS?

Настройку системной даты и времени персонального компьютера.
Выбор режима работы аппаратуры (ускоренный или щадящий).
Включение/дезактивацию оборудования встроенного в материнскую плату.
Позволяет выбрать очерёдность оборудования, с которого производится загрузка операционной системы.
Установку пароля для входа в систему.
Изменение режимов загрузки Windows.

Однако перед внесением изменений помните, что неправильная настройка может привести к неработоспособности BIOS. Если вы сделали что-то неправильно, в нем имеется функция возврата к заводским установкам. Небольшой совет: если вы установили пароль для входа в операционную систему и забыли его, то сброс настроек удалит его. Если же вы хотите обезопасить компьютер не только от детей, но и от более-менее разбирающихся взрослых, то можете установить пароль и на BIOS. Однако даже эта проблема решается просто в стационарных компьютерах. Достаточно просто удалить батарейку с материнской платы, и все настройки полностью сбросятся.

Апгрейд

Если вы вдруг решили сделать обновление BIOS, убедитесь, что хорошо подумали. Производить эту операцию стоит только в двух случаях:

Если вы собираетесь заменить элементы персонального компьютера. Для примера, если материнская плата поддерживает более мощный процессор, а текущая прошивка BIOS - нет. Также необходимо проверить совместимость материнской платы с новым процессором. Эту информацию можно всегда получить на сайте производителя.
По совету производителя. Эта ситуация возможна преимущественно для свежих материнских плат, когда обновление утилиты повысит совместимость, исправит некоторые ошибки и добавит новый функционал.

Существует несколько методов обновления. Некоторые из них уже морально устарели, поэтому рассмотрим только два актуальных на сегодняшний день способа.

Обновление BIOS через Windows. Для апгрейда в этом режиме вам потребуется узнать версию и модель вашей материнской платы. Затем на сайте производителя нужно скачать специальную утилиту, а также файл с обновлением для вашего BIOS. Утилита устанавливается на компьютер так же, как и любая другая программа. Затем запускается, и в большинстве случаев вам предложат выбрать источник обновления. Это может быть интернет, тогда программа сама проведёт поиск подходящего обновления, либо это будет скачанный вами самостоятельно файл.
Также обновление BIOS можно провести, не входя в операционную систему. У различных производителей существуют собственные программы, проводящие поиск доступных обновлений на различных носителях данных. Сама программа вшита в ПЗУ. Для её запуска необходимо во время начальной загрузки персонального компьютера нажать соответствующую кнопку. У разных производителей они могут различаться.

Заключение

Прочитав эту статью, вы узнали о структуре и назначении такой немаловажной части персонального компьютера и узнали, что такое BIOS. Прочитали о загрузке персонального компьютера, а также его первоначальной настройке, даже без операционной системы, о необходимости и способах обновления системы ввода-вывода при апгрейдах компьютера. Узнав, что такое BIOS, вы станете более компетентными в области компьютерных технологий. Это позволит вам не выглядеть дилетантом в чужих глазах.

БИОС — это сокращение «базовая система ввода вывода». Это гораздо больше, чем предполагает название. Можно подумать, что BIOS контролирует входную и выходную систему. Но BIOS делает гораздо больше. Сегодня, мы узнаем, что такое БИОС в компьютере.

БИОС уже был в наших компьютерах еще со времен DOS – дисковая Операционная система… еще до структурированных DOS, созданный Microsoft. Это один из самых важных компонентов компьютера, он регулярно появляющихся на вашем экране. Это сообщение также выглядит на самом базовом компоненте компьютера и объясняет, почему это требуется в компьютерах для его работы.

Что такое БИОС в компьютере

BIOS является прошивкой, короче говоря. Он хранится на чипе на части системной платы компьютера и в основном, представляет собой набор инструкций, которые выполняются, чтобы помочь загрузить операционную систему.

При включении компьютера, инициируются инструкции BIOS. Эти инструкции делают проверку оперативной памяти и процессор (на наличие неисправностей) на вашем компьютере.

Он проверяет RAM, проверяя каждый отсек, на работоспособность.

После проверки оперативной памяти и процессора, он проверяет наличие других устройств, подключенных к компьютеру.

Он распознает все периферийные устройства, включая клавиатуру и мышь, а затем проверяет параметры загрузки.

Варианты загрузки проверяются в последовательности, сконфигурированного на вашем BIOS: Загрузка с CD-ROM, загружается с жесткого диска, загрузки из локальной сети и т.д.

Он передает бразды правления компьютера в операционной системы путем загрузки основных компонентов операционной системы в оперативной памяти (ОЗУ) зарезервировано для операционной системы, после начальной загрузки.

Это не исчерпывающий список функций в BIOS. Он также проверяет CMOS и другие чипы, чтобы настроить дату и время на компьютере, а также для загрузки драйверов устройств в память. Он проверяет и загружает входные и выходные прерывания (сигналы) к оперативной памяти, так что операционная система знает, что происходит. Например, если пользователь нажимает клавишу запрос, прерывания создается и передается в BIOS, который посылает его в операционную систему. Операционная система решает, какие действия предпринять, в соответствии с запрограммированной инструкцией.

Почему Операционная система не может работать без BIOS. BIOS загружает драйверы жестких дисков и съемных дисков, так что они являются функциональными. Затем он загружает основные части операционной системы, такие как MBR, GPT диск и т. д., в память, так что Операционная система может продолжать нагружать себя.

Как зайти в BIOS компьютера.

Из-за большого разнообразия компьютерных и BIOS производителей над эволюцией компьютеров, существует множество способов, чтобы войти в BIOS Setup или CMOS. Ниже приведен список большинства из этих методов, а также другие рекомендации для входа в настройки BIOS.

Примечание: Apple, или Mac, компьютеры не имеют BIOS и вместо этого использовать в EFI, который не нуждается в модифицируется на основании аппаратных средств в компьютере, как BIOS. EFI обеспечивает лучшую интеграцию между аппаратным и программным обеспечением для компьютеров.

Компьютеры, произведенные в течение последних нескольких лет позволяют войти в программу настройки BIOS, используя одну из пяти кнопок, показанных ниже в процессе загрузки .

F1, F2, F10, DEL, ESC.

Как обновить БИОС

Для того, чтобы сделать компьютерную работу с этими устройствами, то BIOS должен быть обновлен. Если ваша операционная система не может обнаружить новое периферийное устройство, возможно потому, что BIOS не знает, как справиться с этим. Если у вас возникнут такие проблемы, советую проверить наличие обновлений BIOS.

Вы должны проверить версию BIOS в первую очередь. Это может быть сделано путем ввода BIOS во время загрузки, нажав DEL. Если у вас есть версия BIOS вашего компьютера, вы посетите веб-сайт производителя вашего компьютера, чтобы увидеть, есть ли обновленная версия BIOS. Если есть, то скачать его и запустить его. Процесс, как правило, стирая всю предыдущую информацию на чипе BIOS и переписать его с новой информацией.

Убедитесь, что у вас есть резервное питание во время обновления BIOS. Потому что, если компьютер выключается во время процесса, BIOS может быть поврежден, и вам потребуется техник, чтобы исправить это.

ВАЖНО: Если ваш компьютер работает должным образом, вам не нужно обновлять или прошивать BIOS. В любом случае, мы рекомендуем вам не пытаться обновить настройки BIOS самостоятельно.