Что хранится в bios доклад

Обновлено: 02.07.2024

Когда мы запускаем компьютер, то видим как запускается операционная система. Но если после запуска компьютера до появления эмблемы производителя мы нажмем несколько раз кнопку Delete, F9 и F11, или же F2 (зависит от производителя материнской платы) по попадем в непонятное, на первый взгляд меню. Вы попали в BIOS от этого него зависит очень многое.

BIOS ( Basic Input - Output System) или базовая система ввода-вывода - это самая главная программа на компьютере, которая сразу после его включения компьютера проверяет, инициализирует комплектующие и передает управление операционной системе. Именно от настроек BIOS зависит порядок работы и взаимодействия процессора, материнской платы, оперативной памяти, видеокарты и других комплектующие. Если CPU - это сердце компьютера, то BIOS - это его душа. BIOS компьютера хранится в специальной микросхеме, снабженной собственной памятью, прямо на материнской плате. Эта микросхема называется ROM BIOS или микросхема ПЗУ. Благодаря ей BIOS всегда доступен и ему для этого не нужны никакие накопители. К примеру, операционную систему нужно устанавливать на отдельный диск. Кроме того, у BIOS есть даже собственное питание в виде батарейки на материнской плате.

С помощью BIOS можно настроить работу отдельных комплектующих, например, тайминги для работы оперативной памяти, напряжение тока для отдельных комплектующих, скорость работы комплектующих, частоту процессора и многое другое. Также с помощью BIOS можно "откатить" некоторые изменения, вызвавшие сбои в работе ПК. Но все это стоит делать при наличии необходимых знаний либо предоставив компьютер в надежные руки специалиста!

Иногда, вследствие несовместимости комплектующих, например, центрального процессора и материнской платы, необходимо внести изменения в BIOS, а именно полностью заменить его версию или перепрошить . Это тема отдельной статьи и такая статья также в разработке.

На многих новых ПК вместо BIOS используется UEFI - это практически тот же BIOS, но с более широкими возможностями и более удобным графическим интерфейсом.

Как правило, BIOS позволяет:
- получить информацию о комплектующих компьютера (модель, серийный номер и т.д.)
- отключить некоторые устройства (например, накопители)
- получить информацию о работе комплектующих (температуру процессора и видеокарты, частоту оперативной памяти и шины процессора, напряжение оперативной памяти и многое другое)
- изменить некоторые параметры работы комплектующих. Об этом в статье уже было упоминание.

В разных компьютерах BIOS может выглядеть по разному, но неизменно одно - это самая главная программа в компьютере и именно от него зависит то, как будет работать ваш ПК. В будущем планируется несколько статей, посвященных настройкам BIOS, также коснемся темы разгона. Надеюсь, что информация будет для вас полезной и интересной. До новых встреч на канале!

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:

Сначала происходит определение основных системных устройств.
Далее осуществляется инициализация установленной оперативной памяти, запись в нее BIOS и проверка микропрограммы на целостность данных.
Третий шаг – настройка набора системной логики, или проще говоря, чипсета.
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.
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.
Затем запускается тестирование центрального процессора, по окончании которого на дисплей выводятся данные об установленном чипе: название производителя, модели и его тактовая частота.
Следом начинается тестирование оперативной памяти. Если все проходит удачно, то на экран выводится общий установленный объем ОЗУ с надписью ОК.
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.
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.
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.
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.

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.

ГОСТ

$BIOS$ ($Basic \ Input/Output \ System$ – базовая система ввода-вывода) – набор микропрограмм системного программного обеспечения низкого уровня, которые записаны в постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), имеют программу для проверки установленной конфигурации (система $POST$), начальной загрузки операционной системы и управления системами ПК. Микросхема $BIOS$ является чипом, т.к. находится в одной микросхеме. $BIOS$ располагается на материнской плате и чувствительна к статическому электричеству.

Функции BIOS

Среди функций $BIOS$ принято выделять следующие:

тестирование аппаратных средств при включении компьютера;
настройка параметров аппаратных средств;
загрузка операционной системы с диска или другого устройства;
обслуживание аппаратных прерываний от основных устройств ПК;
обслуживание базовых функций программных прерываний к основным устройствам ПК.

Изначально в $BIOS$ применяются заводские настройки, принятые по умолчанию, но в процессе модернизации такие установки можно настроить в соответствии с требованиями пользователя.

После установки нового устройства и после включения ПК $BIOS$ определяет наличие нового устройства и настраивает адаптер. Операционная система сообщает об ошибках и конфликтах устройств, которые возникают, и разрешает эти проблемы.

В некоторых случаях требуется обнулить $BIOS$, это может быть в том случае, когда пользователь указал пароль входа в систему, но забыл его. Однако обнуление может затереть некоторые настройки, которые устанавливались вручную. Кроме того, может потеряться информация лицензионных пакетов, так как некоторые легальные пакеты записывают информацию в $BIOS$ и проверяют ее при запуске.

Установка параметров $BIOS$ выполняется в случаях:

отключения устройства;
установки загрузки с другого устройства;
разгона процессора, т.е. установки параметров, которые позволяют ему работать быстрее;
неисправности ПК.

Готовые работы на аналогичную тему

Состав $BIOS$

В состав BIOS входят следующие элементы:

тестовая система $POST$ ($Power \ On \ Self \ Test$ – самотестирование при включении электропитания), которая проверяет после включения ПК его основные компоненты;
аппаратные драйверы основных устройств ПК;
программа установки основных параметров и аппаратной конфигурации, значения которых записываются в специальный контроллер периферии, содержащий область памяти размером $100-130$ байт.

BIOS состоит из двух частей:

постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), где хранится информация, необходимая для запуска ПК (программы) и содержащая неизменяемые параметры системы (по умолчанию);
оперативного запоминающего устройства (ОЗУ), где располагаются значения, изменяемые пользователем.

$BIOS$ при выключенном ПК питается от аккумуляторной батарейки. При отставании времени ПК от реального необходимо заменить батарейку, т.к. при ее разрядке пропадут установки параметров в $Setup \ BIOS$ (которые находятся в ОЗУ).

Процедура POST

$POST$ является основной программой $BIOS$, которая начинает работать после включения ПК. $POST$ выполняет тестирование устройств, подключенных к ПК, и готовит оперативную память для загрузки операционной системы.

Программа Setup

Программа $Setup$ является составной частью $BIOS$, а для ее запуска служит программа $CMOS \ Setup.$

Для входа в $BIOS$ после включения ПК необходимо нажать определенную клавишу (в основном $Del$ или $F2$), лучше всего несколько раз. Клавиша нажимается после появления на экране соответствующей надписи на английском языке с предложением нажать клавишу для загрузки программы $Setup$.

Для входа в $BIOS$ для разных материнских плат могут использоваться другие клавиши, среди которых могут использоваться $Esc$, $F1$, $F10$, реже используются комбинации клавиш.

После нажатия клавиши на экране появится окно с программой $BIOS$, вид которого зависит от производителя программы.

Рисунок 1. Окно программы BIOS

Параметры BIOS

Рассмотрим основные группы параметров BIOS:

Загрузка с разных устройств. Как правило, загрузка ПК происходит с жесткого диска, но в некоторых случаях требуется поменять загрузочное устройство. Кроме оптических дисков можно загрузиться с внешних накопителей, флэш-памяти или внешних жестких дисков.

Во всех этих случаях используется параметр System Boot UpSequence (название может отличаться в зависимости от типа версии $BIOS$ и от компании-производителя).

Работа ПК до загрузки операционной системы. После включения ПК до загрузки операционной системы начинает работать программа $POST$, для которой можно указать параметры загрузки.

Включение ПК:

Пароли. Для обеспечения безопасности доступа к ПК можно установить пароль, который будет запрашиваться при входе в $BIOS$ или перед загрузкой операционной системы (параметр $Security \ Option$).

Параметры, связанные с работой ЦП:

установка возможности частоты работы ЦП для его разгона, который осуществлялся при помощи увеличения либо тактовой частоты ЦП (параметр $CPU \ Operating \ Frequency$), либо тактовой частоты системной шины (параметр $CPU \ FSB \ Clock$);
установка напряжения для работы ЦП (параметр $Vcore \ Voltage$).

Это наиболее важные параметры, однако существуют и другие параметры, которые влияют на производительность работы компьютера.

Параметры, связанные с работой оперативной памяти. Наиболее важным параметром является установка вида оперативной памяти для ПК, который устанавливается не для всех видов ПК. Обычно данная возможность отключена, что приводит к более быстрому времени загрузки, но при нестабильной работе полезно включить эту возможность для проверки причастности к каким-либо сбоям в работе ПК оперативной памяти.

Параметры, связанные с работой кэш-памяти:

возможность включения/отключения кэш-памяти, которая может быть двух уровней. Отключение такой памяти резко уменьшает производительность ПК и применятся только в том случае, когда ПК зависает и тестирующие программы указывают на причину – кэш-память (параметр $Caсhe \ Memory$). Можно также в этом случае установить уменьшенный размер кэш-памяти (параметр $CaсheableRAM \ Address \ Range).$

Как и в случае с оперативной памятью, лучше установить значения вышеуказанных параметров по умолчанию.

Существует также возможность настройки:

параметров, связанных с накопителем на гибких дисках;
параметров, связанных с шинами;
параметров, связанных с клавиатурой и мышью;
параметров, связанных с видео;
параметров, связанных с энергопотреблением и включением/выключением ПК.

Остальные параметры в $BIOS$ меняют довольно редко.

Выход из программы

Для выхода из $BIOS$ используют:

$Esc$ – для выхода без внесенных изменений параметров;
$F10$ – для выхода и сохранения всех внесенных изменений параметров.

Современные ПК позволяют войти в программу в любое время, но после выхода из нее необходима перезагрузка ПК. Некоторые портативные ПК позволяют войти и выйти из $BIOS$ при работающем приложении для изменения определенных параметров (например, при подключении модема).

Что такое БИОС?

Не все пользователи, особенно начинающие, знают, что такое БИОС, какие в нем заложены функции, и какую роль он играет в управлении компьютером. Вообще БИОС – это система, отвечающая за ввод-вывод базовой информации на компьютере. В ней прописаны все основные сведения о составляющих и компонентах компьютера и заданы все нужные настройки, обеспечивающие нормальное функционирование операционной системы.

Иными словами, это набор определенных команд, работающих по различным алгоритмам, а также правил, отвечающих за правильный порядок включения/отключения компьютера. Кроме того, по этим правилам происходит взаимодействие и корректное функционирование всех устройств между собой. Внешне БИОС представляет из себя микросхему ПЗУ, расположенную на материнской плате. Данные, хранящиеся в ней, не пропадают даже при обесточивании компьютера.

Необходимо также отметить, что настройки, заданные вами в БИОС сохраняются не в базовой системе, а в динамической памяти, именуемой CMOS. Чтобы изменить данные в самом БИОС, потребуется осуществить перепрошивку микросхемы ПЗУ. Что касается CMOS, то для сохранения заданных значений в ее памяти при выключенном компьютере требуется дополнительное постоянное питание. Оно осуществляется за счет батарейки, в широких кругах опытных пользователей, именуемой таблеткой. Срок службы ее составляет, обычно, 5-6 лет. Когда заряд батарейки полностью исчерпается, на экране компьютера появится соответствующее уведомление.

У БИОСа очень обширные функциональные возможности, но для этого необходимо знать, для чего предназначен каждый параметр. После того как БИОС загрузился и открылось меню вам станут доступны основные команды, управляющие параметрами системы. Задание настроек здесь осуществляется с помощью клавиатуры, мышь в БИОСе физически отсутствует. Базовые настройки практически одинаковы для всех типов материнских плат. При помощи клавиш навигации: вверх, вниз, влево, вправо, “+” и “-“ можно легко переходить от одного настраиваемого параметра к другому.

Для подтверждения настроек служит клавиша “Enter”. Если же вам необходимо вернуться к первоначальным настройкам, воспользуйтесь клавишей “F9”. Клавиша “F10” используется для подтверждения настроек. После нажатия на нее открывается дополнительное окно, в котором необходимо нажать “OK” для их сохранения. Чтобы изменить системное время, выбираем пункт “System Time” и с помощью цифровой клавиатуры задаем необходимые параметры. Порядок установки таков – часы, минуты, секунды. После каждого заданного параметра нажимаем “Enter”. Далее выбираем “System date” и в последовательности месяц, число, год подобным образом выставляем системную дату. В пункте меню “Advanced” без необходимости настройки менять не рекомендуется. Переходим к параметру “Security”. Здесь можно задать пароль для ограничения доступа к вашему компьютеру.

В открывшемся меню вводите нужный параметр и подтверждаете нажатием на “Enter”. Далее следует “BOOT”, в котором мы определяемся с источником загрузки. При помощи стрелок вверх-вниз выбираем устройство, которому будет задан приоритет при загрузке.

Как только вы определились с параметрами, необходимо сохранить новые значения. Для этого нажимаем на “Exit”- последний пункт меню. В открывшемся окне выбираем верхний пункт “Выход с сохранением”, затем “Enter” и в появившемся окне “Yes”. Компьютер после этого перезагрузится, чтобы сохранить все заданные вами значения.

Читайте также: