Размещено на Allbest.ru

16

Содержание

• Введение 2
• BIOS 3
• Загрузка с помощью BIOS 8
• Звуковые сигналы BIOS 10
• Заключение 15
• Список литературы 16

Введение

Каждому пользователю случалось слышать как из системного блока, при загрузке, доноситься писк, чаще один. Или когда программное обеспечение не загружается, по каким-то причинам, а из системного блока звучит чуть ли не целая гамма различных звуков. У всех в этот момент возникает вопрос - «что происходит и как понять, что от меня добивается мой компьютер??».

Зачастую дело кончается увлекательным походом в ремонтную мастерскую. Но можно разобраться в проблеме и самостоятельно. Действительно, разработчики позаботились обо всех пользователях, дав нашему компьютеру свой язык, порой даже не понятный для рядовых пользователей, с помощью которого он может сообщить о некоторых неполадках. Ведь зная проблему её легче решить, притом, что неполадки бывают незначительны. Но в мастерской вам, конечно, не скажут что, например, кабель от клавиатуры отошел.

Цель данной работы разобраться, что же такое BIOS, как он работает, какие и для чего он издает звуковые сигналы.

BIOS

BIOS (basic input/output system -- «базовая система ввода-вывода») -- реализованная в виде микропрограмм часть системного программного обеспечения, которая предназначается для предоставления операционной системе API для доступа к аппаратуре компьютера и подключенным к нему устройствам.

В персональных IBM PC-совместимых компьютерах, использующих микроархитектуру x86, BIOS представляет собой набор записанных в микросхему EEPROM (ПЗУ) персонального компьютера микропрограмм (образующих системное программное обеспечение), обеспечивающих начальную загрузку компьютера и последующий запуск операционной системы.

Для новых платформ, компания Intel на замену традиционному BIOS предлагает Extensible Firmware Interface.

Основные производители BIOS для ноутбуков, персональных компьютеров и серверов (кроме продавцов-производителей):

American Megatrends (AMI)

Award Software

Phoenix Technologies

Для компьютеров на базе иных платформ для обозначения встроенного ПО, используются другие термины. Например, в архитектуре SPARC, такой набор микропрограмм может называться PROM, или Boot.

Назначение BIOS материнской платы:

1) Инициализация и проверка работоспособности аппаратуры

Большую часть BIOS материнской платы составляют микропрограммы инициализации контроллеров на материнской плате, а также подключённых к ней устройств, которые в свою очередь могут иметь управляющие контроллеры с собственными BIOS.

Сразу после включения питания компьютера, во время начальной загрузки компьютера, при помощи программ записанных в BIOS, происходит самопроверка аппаратного обеспечения компьютера -- POST (power-on self-test). В ходе POST BIOS проверяет работоспособность контроллеров на материнской плате, задаёт низкоуровневые параметры их работы (например, частоту шины и параметры центрального микропроцессора, контроллера оперативной памяти, контроллеров шин FSB, AGP, PCI, USB). Если во время POST случился сбой, BIOS может выдать информацию, позволяющую выявить причину сбоя. Если нет возможности вывести сообщение на монитор, BIOS издаёт звуковой сигнал через встроенный динамик.

2) Загрузка операционной системы

Если POST удался, BIOS ищет на доступных носителях загрузчик операционной системы и передаёт управление операционной системе. Операционная система по ходу работы может изменять большинство настроек, изначально заданных в BIOS.

В некоторых реализациях BIOS позволяет производить загрузку операционной системы через интерфейсы, изначально для этого не предназначенные (USB и IEEE 1394) а также производить загрузку по сети (применяется, например, в так называемых «тонких клиентах»).

3) Утилиты, доступные без загрузки ОС

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).

4) Простейший драйвер

IBM-совместимые компьютеры изначально конструировались как предельно расширяемые. Поэтому работа с дисками и экраном, в более ранних системах выполнявшаяся через порты ввода-вывода и блоки памяти, были реализованы через функции BIOS. Также BIOS содержит несколько важных интерфейсов, упрощающих программирование -- такие, как работа с экраном в телетайпном режиме или сканирование клавиатуры -- что также обусловливает её «базовость».

Современные ОС, такие, как Windows и Linux, имеют свои драйверы, не использующие BIOS. Однако функциями BIOS широко пользуются простейшие ОС (такие, как DOS) -- а также все ОС в момент загрузки и в «аварийных» режимах.

С развитием компьютерных систем в BIOS продолжали использоваться устаревшие технологии: прежде всего «реальный режим» работы процессора x86.

Для принципиальной замены BIOS рядом производителей вычислительных систем (Unified EFI Forum, UEFI) предложена и внедряется технология EFI.

5) Конфигурирование оборудования

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. 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.

Неверные настройки BIOS могут нарушить работу компьютера. Справочную информацию по настройке можно найти в инструкции к материнской плате или в сети.

Программа настройки BIOS (BIOS Setup) вызывается во время проверки работоспособности нажатием определённой клавиши. Наиболее распространённые -- Del, F2, F10 или Esc. Кроме того, существуют определённые комбинации клавиш, позволяющих запустить микропрограмму восстановления (перезаписи) BIOS в микросхеме в случае повреждения её аппаратно, либо вирусом, а также восстановить заводские настройки, позволяющие запустить компьютер после неверных настроек или в случае неудачного разгона.

На картинки ниже вы видите, тот момент, когда надо нажимать клавишу Delete, а также маркерам выделена надпись, которая говорит, чтобы попасть в настройки Биоса требуется нажать клавишу Delete. Если для этого требуется нажать другую клавишу, примерно в этом же месте вам будет сообщено, какую именно.

6) SLIC (Software Licensing Description Table)

С выходом операционной системы Windows Vista, производители компьютеров стали внедрять в BIOS SLIC-таблицу (ACPI_SLIC table или Software LICensing Description Table). Данная таблица хранит описание сведений о лицензировании программного обеспечения. Является одним из трёх компонентов OEM OFF-LINE активации для операционной системы семейства Microsoft Windows. Если пользователь выполняет новую установку Windows, ему необходимо иметь SLIC в BIOS'е, код продукта OEM и цифровой сертификат OEM для выполнения активации.

Код продукта OEM (OEM SLP или System Locked Pre-installation), специальный двадцатипятизначный OEM SLP ключ-лицензия доступный только крупным производителям комплектующих, является вторым компонентом OEM OFF-LINE активации. Третий же -- цифровой сертификат OEM (OEM Certificate) XML-файл с расширением *.xrm-ms, который корпорация Microsoft выдает каждому крупному производителю ПК свой персональный. По определённому алгоритму операционная система проверяет эти три компонента и, при успешной проверке, автоматически активируется.

Виды БИОСов

Существует два основных вида БИОСа это Award BIOS и Ami BIOS, Они различаются по структуре и по цвету меню настроек. Ниже вы можете увидеть их на картинках, тем самым определится какой БИОС у вас.

Так выглядит меню настройки Award BIOS

Так выглядит меню настройки Ami BIOS

Так же хотелось бы сказать, что даже один вид БИОСа всегда немного различаются в зависимости от вашей материнской платы, так как все они различны по функциональности то и настройки у них могут быть разными. У каждой модели материнской платы свой уникальный БИОС, Но основные настройки всегда идентичны.

Загрузка с помощью BIOS

После включения персонального компьютера его процессор начинает работу. Первая выполняемая команда расположена по адресу FFFF0h и принадлежит пространству адресов BIOS. Как правило, данная команда просто передает управление программе инициализации BIOS.

Программа инициализации BIOS с помощью программы POST проверяет, что устройства компьютера работают корректно и инициализирует их.

Устройства, инициализируемые BIOS

Загрузочное устройство -- устройство, которое должно быть проинициализировано до загрузки операционной системы. К ним относятся устройства ввода (клавиатура, мышь), базовое устройство вывода (дисплей), и устройство, с которого будет произведена загрузка ОС -- дисковод, жесткий диск, CD-ROM, флэш-диск, SCSI-устройство, сетевая карта (при загрузке по сети; например, при помощи PXE).

Затем BIOS опрашивает устройства, перечисляемые в заранее созданном списке, пока не найдёт загрузочное устройство. Если такое устройство найдено не будет, будет выведено сообщение об ошибке, а процесс загрузки будет остановлен. Если BIOS обнаружит загрузочное устройство, он считает с него начальный загрузчик и передаст ему управление.

В случае жесткого диска, начальный загрузчик называется главной загрузочной записью (MBR) и часто не зависит от операционной системы. Обычно он ищет активный раздел жесткого диска, загружает загрузочный сектор данного раздела и передает ему управление. Этот загрузочный сектор, как правило, зависит от операционной системы. Он должен загрузить в память ядро операционной системы и передать ему управление. Если активного раздела не существует, или загрузочный сектор активного раздела некорректен, MBR может загрузить резервный начальный загрузчик и передать управление ему. Резервный начальный загрузчик должен выбрать раздел (зачастую с помощью пользователя), загрузить его загрузочный сектор и передать ему управление.

Часть экрана с инициализированными компонентами материнской платы и подключенными периферийными устройствами. В нижней части экрана видна таблица настроенных Plug-and-Play устройств

Звуковые сигналы BIOS

Каждый раз при загрузке компьютера происходит первоначальная проверка с помощью программ, записанных в микросхеме BIOS. При возникновении какого-либо сбоя во время проверки BIOS, как правило, выдает информацию, которая может помочь определить причину неисправности.

Кроме вывода информации на экран монитора, используется, так же, звуковой сигнал, воспроизводимый через встроенный динамик компьютера. Звуковые сообщения могут различаться по продолжительности, комбинациям и высоте тона в зависимости от версии BIOS, установленной на компьютере.

IBM BIOS

Award BIOS

AMI BIOS

базовый система ввод вывод звуковой компьютер

AST BIOS

Phoenix BIOS

Beep-коды представлены в количестве звуковых сигналов. Например, 1-1-2 означает 1 звуковой сигнал, пауза, 1 звуковой сигнал, пауза, и 2 звуковых сигнала.

Заключение

Мы выяснили, что BIOS - это «базовая система ввода-вывода» реализованная в виде микропрограмм часть системного программного обеспечения. При включении компьютера программа инициализации BIOS с помощью программы POST проверяет, что устройства компьютера работают корректно и инициализирует их, после чего отдает управление операционной системе. У неподготовленного пользователя BIOS может вызвать огромное замешательство, а если компьютер издает во время загрузки или работы непонятные звуки, то у среднестатистических пользователей начинается паника. Чаще всего такие сигналы издает BIOS. Эти сигналы предназначены для помощи техническим специалистам, т. к. все сигнал означают свою неполадку в работе ПК. Эти сигналы указывают нам на место, причину и свойства неисправности. С помощью них, подготовленный пользователь, либо технический специалист, сразу определит и исправит неполадку.

Список литературы

1. Евгений Панкратов Операционная система MS-DOS 6.22: Справочное пособие -- 2 изд..-- М.: Познавательная книга плюс, 2002. -- С.224.

2. Скотт Мюллер Модернизация и ремонт ПК = Upgrading and Repairing PCs -- 17 изд.-- М.: «Вильямс», 2007. -- С.443--498.

3. Степаненко О. С. Настройка персонального компьютера. Установки BIOS. Самоучитель -- 2 изд..-- М.: «Диалектика», 2007. -- С.480.

Ресурсы интернет: