بایوس  (BIOS) یا واسط سخت‌افزار و نرم‌افزار: (Basic input output system)

به مجموعه‌ای از رویه‌ها یا برنامه‌های ذخیره شده در تراشه حافظه فقط خواندنی یا “رام” ROM در رایانه‌های شخصی سازگار با آی‌بی‌ام گفته میشود. این برنامه‌ها همه عملکردهای ورودی-خروجی را اداره میکنند. وجود این برنامه‌ها در رایانه موجب میشود که برنامه‌های کاربردی به طور مستقیم برای کنترل سخت افزار، برنامه نداشته باشند و از سرویسهای رایانه استفاده کنند. بایوس یک رایانه، نخستین کُدی است که هنگام روشن کردن آن اجرا میشود و وظیفه ابتدایی آن بارگذاری و آغاز کردن سیستم عامل است. وقتی رایانه روشن میشود، نخستین کار بایوس، تشخیص قطعات سیستم مانند کارت گرافیکی، صفحه کلید و موشواره، دیسک سخت، دیسک‌گردانهای نوری و سایر سخت افزارهاست. بایوس سپس نرم‌افزاری را که در دیسک سخت و یا لوح فشرده برای بالاآمدن یا بوت شدن ذخیره شده، تشخیص داده و آنرا اجرا میکند . . .


ICT TEACH GROUP

 

 BIOS مادربرد

همه مادربردها شامل یک چیپ مخصوص هستند که بر روی آن نرم‌افزاری قرار دارد که BIOS یا ROM BIOS نامیده می‌شود. این چیپشامل برنامه‌های راه‌اندازی و گرداننده‌هایی است که در هنگام راه‌اندازی سیستم مورد نیاز است و یک واسطه به سخت افزار پایه سیستم است. ROM

اغلب به CMOS RAM حافظه پاک نشدنی NVRAM(Non-Volatile) نیز می‌گویند چون با یک میلیونیوم آمپر فعال می‌شود و تا هنگامی که باطری لیتیوم فعال باشد داده‌ها باقی می‌مانند.

BIOS مجموعه‌ای از برنامه‌هایی است که در یک یا چند چیپ ذخیره شده است، که در طول راه‌اندازی سیستم این مجموعه برنامه‌ها قبل از هر برنامه‌ای حتی سیستم عامل بار گذاری می‌شوند.

BIOS در اکثر سیستم‌های PC شامل چهار تابع است :

1.      : POST(Power Self On Test)  این برنامه پردازنده، حافظه، چیپست‌ها، وفق دهنده ویدئویی، دیسک کنترلر، گرداننده‌های دیسکی، صفحه کلید و ... را تست می‌کند.

2.      : Blos Setup برنامه‌ای است که در طول اجرای برنامه POST با فشار دادن کلید خاصی فعال می‌شود و به شما اجازه می‌دهد مادربرد را پیکربندی کنید و تنظیم پارامترهایی همانند ساعت و تاریخ و پسورد و ... را انجام دهید. در سیستم‌های ۲۸۶ و ۳۸۶برنامه Setup در ROM آنها وجود ندارد و لازم است که شما سیستم را توسط دیسک مخصوص Setup راه اندازی نمائید.

3.      :Boot Strap بارگذار کننده یا لودر): سیستم را برای پیدا کردن سیستم Boot جستجو می‌کند.

4.      :BIOS که مجموعه‌ای از گرداننده‌هایی است که واسط بین سخت‌افزار و نرم‌افزار است.

BIOS در حقیقت نرم‌افزار را به سخت‌افزار متصل می نماید. قسمتی از بایوس بر روی چیپ ROM و قسمت دیگر بر روی چیپ کارتهای وفق دهنده قرار دارد که FIRE WARE (میانه افزار) نامیده می‌شود.

معماری سخت‌افزار و نرم‌افزار بایوس

بایوس نرم‌افزاری است که شامل گرداننده‌های مختلفی است که رابط بین سخت‌افزار و سیستم‌عامل هستند یعنی بایوس نرم‌افزاری است که همه آن از روی دیسک بارگذاری نمی‌شود بلکه قسمتی از آن، قبلا بر روی چیپهای موجود بر روی سیستم یا بر روی کارتهای وفق دهنده نصب شده‌اند.

بایوس در سیستم به سه صورت وجود دارد:

1.      :ROM BIOS نصب شده بر روی مادر برد

2.      بایوس نصب شده بر روی کارتهای وفق دهنده(همانند کارت ویدئویی(

3.      بارگذاری شده از دیسک(گرداننده‌ها(

چون بایوس مادربرد مقدمات لازم را برای گرداننده‌ها و نرم‌افزارهای مورد نیاز فراهم می‌کند، اکثرا به صورت سخت‌افزاری که شامل یک چیپ ROM می‌باشد موجود است.

سالها پیش، هنگامی که سیستم‌عامل DOS بر روی سیستم اجرا می‌شد خود به تنهایی کافی بود و گرداننده‌ای (Driver) مورد نیاز نداشت. بایوس مادر برد به طور عادی شامل گرداننده‌هایی است که برای یک سیستم‌عامل پایه همانند صفحه کلید، فلاپی درایو، هارد دیسک، پورتهای سریال، موازی و... است.

 BIOS وCMOS RAM

اکثر افراد BIOS را با CMOS RAM اشتباه می‌گیرند،ای از آنجا سرچشمه می‌گیرد که برنامه Setup برای پیکربندی BIOS و ذخیره آن در CMOS RAM استفاده می‌شود.

در حقیقت BIOS و CMOS RAM دو چیز متفاوت از هم می‌باشند.بایوس مادر برد در یک چیپ ROM به طور ثابت ذخیره شده است.

همچنین بر روی مادر برد یک چیپ است که RTC/NVRAM نامیده می‌شود که زمان سیستم را نگهداری می‌کند و یک حافظه فرار و ثابت است که اولین بار در چیپ MC۱۴۶۸۱۸ ساخت شرکت موتورلا استفاده شده است و ظرفیت آن ۶۴ بایت است که ۱۰ بایت آن مربوط به توابع ساعت است و...

اگرچه این چیپ غیر فعال نامیده می‌شود اما با قطع برق، ساعت و تاریخ تنظیم شده در آن و داده‌های درون RAM پاک می‌شود .

درز حقیقت غیر فعال نامیده می‌شود چون با استفاده از تکنیک CMOS(Complementarry Metal-Oxide Semicondector)

ساخته شده است،در نتیجه با یک جریان بسیارکم که به‌وسیله باطری سیستم تامین می‌گردد، پایدار باقی می ماند که اکثر مردم به این چیپ،CMOS RAM می‌گویند.

هنگامی که وارد BIOS Setup و پارامترهای خود را تنظیم و ذخیره می نمایید،این تنظیمات در ناحیه از چیپ RTC/NVRAM ذخیره می‌شود(که همچنین CMOS RAM نیز نامیده می‌شود). در هر موقع که سیستم خود را راه اندازی می کنید پارامترها از CMOS RAM خوانده می‌شود و تعیین می‌کند که سیستم چگونه پیکربندی شود.

اگر بایوس سیستم شما از کار بیافتد چه اتفاقی می افتد؟

آیا شما تا بحال در حال انجام آپدیت بایوس بوده اید که ناگهان بنا بر دلیلی نامعلوم این کار با شکست مواجه شده باشد؟ و یا آیا از برنامه هایی استفاده کرده اید تا ویروسهایی را که به بایوس سیستم شما حمله کرده اند شناسایی و نابود کنید؟ اگر تا بحال یکی از این اتفاقات برای شما افتاده باشد قطعا شما از میزان سختی کار آگاهی دارید. بدون بایوس در حقیقت مادربرد اصلا نم یتواند کاری را انجام دهد حتی نمی تواند بوت شود. اغلب اوقات تنها کاری که می توانید انجام دهید آن است که مادربرد خود را برای یک RMA بفرستید تا چیپ مربوط به بایوس به صورت فیزیکی تعویض گردد.

 

دوال بایوس چگونه کار می کند؟


10 سال پیش مهندسین گیگا بایت به این ابتکار دست یافتند. این ابتکار شامل دو ROM بایوس که بر روی مادربرد نصب شده اند می باشد. یک چیپ بعنوان بایوس اصلی و یا همان بایوسی که سیستم شما در زمان بوت شدن مورد استفاده قرار می دهد می باشد و چیپ دوم به صورت بایوس پشتیبان عمل می کند. اگر برای بایوس اصلی شما مشکلی پیش بیاید و یا از کار بیافتد، بایوس پشتیبا با اندکی تاخیر و یا حتی بدون تاخیر وارد عمل شده و سیستم به کار خود ادامه می دهد. یعنی درحقیقت وظیفه بایوس پشتیبان ریکاوری بایوس اصلی است.این فرایند کاملا اتوماتیک می باشد. در زمانی که شما متوجه وجود مشکل در سیستم می شوید کافی است تنها سیستم را یکبار خاموش کرده و بار دیگر روشن کنید. در زمان از کار افتادن بایوس اصلی،بایوس پشتیبان ابتدا فایل بایوس اصلی را به تنظیمات ابتدایی کارخانه ای ریکاور نموده و اینگونه است که همه چیز به صورت کاملا عادی به کار خود ادامه می دهد. اگر از کار افتادگی بایوس اصلی در اثر صدمه سخت افزاری باشد بایوس پشتیبا به عنوان بایوس اصلی انجام وظیفه می نماید.

چه عواملی می توانند باعث از کار افتادگی بایوس شوند؟

1-     قطع برق سیستم در زمان آپدیت بایوس.

2-     تنظیمات ناصحیح اورکلاک کردن سیستم.

3-     حمله ویروسها

4-     ایراد سخت افزاری


ICT TEACH GROUP