Jak funguje BIOS. Pochopení základních funkcí a ovládání

autor:
Představte se: Klíčovou součástí počítačového systému, která je nezbytná pro jeho fungování, je základní vstupně-výstupní systém (BIOS). Tento firmware má na starosti inicializaci hardwaru, provádění autotestů a pomoc při spouštění systému. V tomto článku se budeme zabývat hlavními účely systému BIOS, jeho významem při spouštění systému a tím, zda patří do kategorie hardwaru nebo softwaru. Jaké funkce plní systém BIOS? Hlavním cílem systému BIOS je poskytnout operačnímu systému počítače všechny informace a pokyny potřebné pro správné spuštění a komunikaci s hardwarem. Slouží jako rozhraní mezi hardwarem a softwarem a umožňuje jejich bezproblémovou interakci. Čip na základní desce počítače obsahuje sadu nízkoúrovňových softwarových instrukcí známých jako BIOS. Jak systém BIOS funguje při spouštění počítače? Systém BIOS je prvním softwarem, který se spustí při zapnutí počítače. Aby ověřil integritu základních hardwarových součástí včetně paměti, procesoru a úložných zařízení, spustí řadu testů POST (power-on self-test). Pokud jsou zjištěny nějaké problémy, systém BIOS obvykle poskytne chybové kódy nebo chybové zprávy, aby vás informoval o tom, co je špatně. Po úspěšném absolvování autotestů vyhledá systém BIOS zaváděcí úložné zařízení, na kterém je umístěn operační systém.

Systém BIOS zavádí systém v určitém pořadí, které může uživatel určit v nastavení systému BIOS. Obvykle se nejprve kontroluje disketová jednotka, poté pevný disk a nakonec další zařízení, jako jsou jednotky USB nebo optické disky. Jakmile systém BIOS identifikuje zaváděcí zařízení, načte z něj zavaděč neboli počáteční zaváděcí program. Operační systém je následně načten do paměti počítače, zatímco zavaděč přebírá kontrolu a pokračuje v procesu zavádění. Je systém BIOS hardwarový nebo softwarový?

Protože kombinuje hardware a software, je systém BIOS často označován jako firmware. Hardwarovou součástí je fyzický čip základní desky obsahující instrukce systému BIOS. Soubor instrukcí uložených v tomto čipu se označuje jako softwarová součást. Systém BIOS se od standardního softwaru, který lze snadno aktualizovat nebo vyměnit, liší tím, že jej nelze upravovat nebo měnit během používání počítače.

Jaké jsou tři hlavní účely systému BIOS?

Testování při vlastním zapnutí (POST): Aby systém BIOS ověřil, zda klíčové hardwarové součásti fungují správně, provádí řadu testů. Před načtením operačního systému pomáhají tyto testy odhalit případné problémy.

2. Usnadnění procesu zavádění systému: Systém BIOS má na starosti vyhledání a nalezení zaváděcího zařízení, ze kterého lze načíst operační systém. Spouští proces načítání zaváděcího programu a předává mu řízení.

3. Konfigurace a správa systému: Systém BIOS navíc nabízí uživatelské rozhraní, které lze otevřít stisknutím určité klávesy během spouštění systému a které umožňuje uživatelům upravovat různá nastavení hardwaru. Mezi tato nastavení patří například datum a čas, pořadí spouštění systému, rychlost procesoru, časování paměti a další parametry systému.

Shrnutí:

Klíčovým prvkem, který umožňuje správné fungování hardwaru a softwaru počítače, je systém BIOS. Provádí autotesty, urychluje spouštění systému a nabízí uživatelské rozhraní pro nastavení systému. Pro aktualizaci firmwaru, diagnostiku hardwarových problémů a zlepšení výkonu systému je nezbytné pochopit, jak systém BIOS funguje.

FAQ
Jak funguje systém BIOS a paměť ROM?

Program firmwaru nazvaný BIOS (Basic Input/Output System) je umístěn v paměťovém čipu ROM (Read-Only Memory) na základní desce počítače. Systém BIOS se aktivuje a zahajuje proces spouštění systému při zapnutí počítače.

Nestálá paměť na čipu ROM, v níž je systém BIOS uložen, zabraňuje ztrátě jeho obsahu při vypnutí počítače. To zaručuje, že program BIOS nebude poškozen v případě výpadku napájení nebo vypnutí počítače.

Systém BIOS vykonává během spouštění počítače řadu klíčových úkolů. Nejprve provede test POST (Power-On Self-Test), aby se ujistil, že je veškerý hardware v pořádku. Potvrzuje dostupnost a spolehlivost klíčových hardwarových prvků, jako je procesor, paměť a úložná zařízení.

Systém BIOS po provedení testu POST načte operační systém ze spouštěcího zařízení a inicializuje hardware. Podle nastavení systému BIOS rozpozná spouštěcí zařízení (například pevný disk nebo jednotku USB) a předá řízení zavaděči na tomto zařízení. Zavaděč následně načte operační systém do paměti počítače.

Obsluhy přerušení jsou souborem nízkoúrovňových softwarových rutin, které systém BIOS rovněž nabízí a které umožňují operačnímu systému a softwarovým programům spojení s hardwarem. Tyto procedury umožňují provádět operace, jako je čtení z pevného disku a zápis na něj, prezentace dat na obrazovce a propojení s různými vstupními/výstupními zařízeními.

Program BIOS, který je uložen v čipu ROM a má na starosti inicializaci hardwaru, provádění autotestů, načítání operačního systému a vytváření rozhraní pro komunikaci softwaru s hardwarem, je zkrátka tím, co načítá operační systém.

Je systém BIOS uložen v paměti ROM?

Ano, základní deska počítače obvykle obsahuje čip ROM (Read-Only Memory), ve kterém je uložen systém BIOS (Basic Input/Output System). Čip BIOS je jiný název pro tento čip ROM. Díky použití paměti ROM zůstává systém BIOS nedotčený a funkční, i když je počítač vypnutý. Některé současné počítače však ukládají systém BIOS pomocí paměti EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) nebo paměti flash, která umožňuje aktualizace firmwaru systému BIOS.