Достаточно часто пользователи могут слышать загадочное слово из компьютерного лексикона - БИОС, мы с вами и попробуем разобраться, что это такое и для чего нужно.

Более того, этот термин часто встречается , поэтому закроем этот кусочек неизвестного, чтобы сделать ещё один шаг на пути к пониманию общей картины функционирования компьютеров .

Итак, БИОС (от англ. BIOS) - базовая система ввода/вывода. А, если подробнее, то это встроенный ещё на заводе в материнскую плату чип, который содержит самые основные, начальные функции для работы персонального компьютера (ПК).

Как войти в БИОС?

Обычно в ноутбуках и компьютерах для этого нужно при включении нажимать одну из клавиш (указаны по убыванию частоты использования производителями): Delete, F2, F10, F11, F12, F9, F1, ESC

Что же это за функции?

В их число входит проверка, тестирование и включение в работу всех устройств ПК. БИОС начинает свою работу, как только ПК включился, ещё до запуска операционной системы .

Дело в том, что компьютер штука сложная, состоящая из многих компонентов , для того чтобы он запустился все они должны работать стабильно. Так вот BIOS на начальном этапе проверяет все имеющиеся устройства в системе, сканирует новые и действует по инструкции.

Он может нам сообщать информацию, выводя её на экран (все видели цифры и надписи на чёрном экране при загрузке), а также при помощи звуковых сигналов, имеющих соответствующую кодировку.

К примеру, при старте системы мы слышим один короткий сигнал - значит, что тест системы завершён успешно, можно запускать операционную систему (ОС) Windows. Но бывает, так, что, к примеру, в оборудовании обнаружена ошибка - не найдена оперативная память или видеокарта вышла из строя, тогда БИОС сигнализирует нам об этом специальными сигналами (могут различаться у разных версий).

Помимо автоматической работы БИОСА в него также можно зайти и сделать нужные нам настройки, обычно там можно:

• Указать, с чего загружаться - с жёсткого диска, дисковода, флешки и т.д. (обычно это нужно при установке или переустановке ОС)
• Посмотреть информацию о присутствующем в системе оборудовании
• Включить или настроить имеющиеся функции, увеличить скорость работы или задействовать дополнительную защиту и др.

БИОС достаточно часто обновляется, поэтому зачастую можно скачать новую версию своего экземпляра, только обновить его - это непростой процесс, он требует опыта и дополнительных знаний, не то очень быстро можно испортить материнскую плату.

В статьях на этом сайте уже были статьи, в которых мы вспоминали БИОС. Однако не все пользователи знают, что такое БИОС и зачем он нужен. В этот раз мы попробуем закрыть данный пробел и расскажем о том, что такое БИОС, зачем он нужен, какие функции он выполняет и как выполняют его настройку.

Слово БИОС появилось как транслитерация английской аббревиатуры BIOS, которая в свою очередь расшифровывается как «basic input/output system». Поэтому правильным русским названием БИОС является «базовая система ввода-вывода».

БИОС это набор программ, которые записаны на специально отведенную микросхему на . БИОС записывается еще на этапе производства. Поэтому он работает сразу после сборки компьютера. Самостоятельно ничего устанавливать не надо. Хотя вы можете обносить БИОС, загрузив новую прошивку от производителя материнской платы. БИОС запускается сразу после включения компьютера и выполняет действия необходимые для полной загрузки компьютера. Также БИОС создает связь между программным и аппаратным обеспечением.

Существует три основных производителя БИОС. Разработки этих компаний используются в большинстве компьютеров, ноутбуков и серверов. Это American Megatrends (AMI), Award Software и Phoenix Technologies.

Для того чтобы было понятней, что такое БИОС, мы рассмотрим основные задачи, которые выполняет данная система.

Запуск и проверка аппаратного обеспечения. БИОС запускается сразу после старта компьютера. После того, как данная система запустится, она начинает запуск и проверку остальных систем компьютера. Данная процедура называется POST (от английского Power-On Self-Test, самотестирование после включения).

Во время этого этапа БИОС проверяет целостность собственных программ, тестирует работу контроллеров на материнской плате, а также устанавливает некоторые их параметры. Если во время проверки были обнаружены ошибки, то загрузка компьютера будет остановлена, а на экран будет выведена информация о проблеме. Если вывести информацию н экран невозможно, то БИОС просигнализирует с помощью звукового сигнала.

Если процедура запуска и тестирования аппаратного обеспечения закончилась успешно, то БИОС переходит к следующему этапу – загрузке операционной системы.

В настройках БИОС можно указать, какой накопитель нужно использовать для загрузки операционной системы. Современные компьютеры могут загружаться с дискет, компакт дисков, жестких дисков твердотельных накопителей. Более того, пользователь может указать сразу несколько накопителей, с которых можно загружаться. В этом случае БИОС будет пытаться загрузить операционную систему с первого накопителя, а в случае ошибке перейдет к следующему.

Простые драйверы. БИОС оснащена простейшими драйверами для общения с портами ввода/вывода, памятью и другими компонентами компьютерам. Эти возможности используются операционными системами во время загрузки или сбоев. Также некоторые простейшие операционные системы используют драйверы БИОС регулярно. Например, такими как MS DOS.

Базовая настройка компьютера. Также БИОС предоставляет интерфейс для выполнения базовой настройки компьютера. Этот интерфейс называется BIOS Setup, именно с ним большинство пользователей ассоциируют слово БИОС. Здесь пользователь может настроить такие параметры как: время и дата, включение и выключение компонентов интегрированных в материнскую плату, выбор накопителя для загрузки операционной системы, тактовые частоты и напряжения процессора и т.д. Для того Setup нужно нажать специальную клавишу на клавиатуре. Как правило, для этого используют клавиши Del, F1, F2 или Esc.

Замена для БИОС

БИОС разрабатывался довольно давно, поэтому на фоне современных технологий он выглядит довольно отставшим. Для его замены был разработан Unified Extensible Firmware Interface или UEFI. Сейчас разработкой данной технологии управляет консорциум компаний Unified EFI Forum.

Изначально данная технология носила название Intel Boot Initiative или Загрузочная Инициатива Intel. Она разрабатывалась для серверов на базе процессоров Itanium. Позже название было сменено на EFI, а еще позже на UEFI.

По сравнению с БИОС технология UEFI имеет массу преимуществ. Среди основных из них: отсутствие строгих аппаратных ограничений (классический БИОС поддерживал только 16-битный код и 1 мегабайт ), улучшенное взаимодействие с загрузчиком операционной системы, более продвинутая оболочка для взаимодействия с пользователем и поддержка загрузки с жестких дисков емкостью больше 2 терабайт.

• Человек, который хотя бы на начальном уровне пользовался или просто сталкивался с компьютером, встречался с таким словом, как «BIOS», для тех же, кто его слышит в первый раз поясним. Так же посмотрим какие виды BIOS существуют и как его используют пользователи и сборщики компьютеров.

Что такое Bios в Компьютере

Итак, сама аббревиатура идет от английского B asic I nput-O utput S ystem, что дословно переводиться как базовая система ввода-вывода. Базовой называется потому, что это система взаимодействия с аппаратурой компьютера или другими словами аппаратное программное обеспечение. Например, первичное взаимодействие с экраном, взаимодействие с оперативной памятью, взаимодействие с процессором, взаимодействие с контроллерами на материнской плате, контроль охладительной системы, контроль питания и включения.

Чаще всего BIOS используется для настройки приоритета загрузки, особенно когда требуется переустановка Windows и нужно загрузиться не с жесткого диска, а с другого устройства, например, Flash- накопителя или дисковода из-за того, что по умолчанию в большинстве случаев стоит по приоритету, первой загрузка с жесткого диска.

Другие мало известные и редко используемые, особенно новичками, функции - это настройка компонентов компьютера (частота шины, частота процессора, скорость вращения вентиляторов охлаждения и др.). Так же BIOS до старта загрузки проверяет оборудование на работоспособность и в случае неполадок сообщает об этом на экране, а также в виде последовательности сигналов. Используя эти сигналы можно выявить причину неисправности и компонент неполадки.

Где на компьютере и ноутбуке находится биос

Что касаемо того где расположен BIOS на компьютере, то следует искать похожую микросхему (картинка ниже) на материнской плате компьютера. Все, наверное, сталкивались с батарейкой на материнской плате именно она используется для того что бы не сбивались часы в BIOS и хранились настройки.

Если вы вдруг настроили неправильно что-то в BIOS и после этого не можете зайти в него. Попробуйте сбросить настройки вытянув на некоторое время батарейку в виде таблетки из материнской платы.

Вот так выглядит биос на компьютере:

А вот так на ноутбуке:

Разновидности BIOS

Если быть точным, то, разновидностей BIOS намного больше, но для наглядности усредним их до 4 типов систем. Так как они имеют большую схожесть независимо от производителя материнских плат.

Так как на разных материнских платах используется разный BIOS, то назвать конкретную клавишу для входа нельзя, возможно лишь назвать наиболее часто используемые клавиши: Del, F2, Esc, а также во время включения смотрите за подсказками там будет написано что-то похожее на «Press to Setup» или что-то аналогичное с клавишей, которой нужно нажать. Если вы не успели это сделать, то придётся перегружать и пробовать снова.

Несмотря на версию BIOS навигация во всех видах возможна с помощью стрелок, в новых версиях доступна еще и мышь. Подтверждение осуществляется с помощью клавиши Enter, а выход путем нажатия клавиши ESC, после которого обычно возникает окно о сохранении измененных настроек. Так же не забывайте про подсказки.

Возможности BIOS

Прежде чем перечислять все возможности, которые дает BIOS. Следует обозначить наиболее популярные. В первую очередь, как уже было сказано выше BIOS используется для изменения приоритета загрузки устройств, в котором, после, BIOS будет передано выполнение. Чтобы вы понимали о каком приоритете идет речь, нужно понимать, что по умолчанию в большинстве первоочередная загрузка идет с жесткого диска – это значит, что после BIOS управление передаться на жесткий диск. Если же, в приоритете стоит дисковод или USB- накопитель, то после BIOS следует, то устройство которое было указано в настройках BIOS или по очереди от более приоритетного к менее приоритетному.

Помимо этой популярной возможности вы еще можете:

• Отключить или подключить необходимые порты;
• Установить время;
• Настроить, более детально, характеристики устройств (питание, частоту и т.д.);
• Изменить режим работы устройств;
• Изменить скорость вращения охлаждения;
• Отследить базовые параметры такие как температуру, скорость вращения и др.

Отличие BIOS компьютера от BIOS ноутбука

Основным отличие BIOS Компьютера от той же системы в ноутбуке будет дополнительные параметры энергосбережения и энергопотребления, поскольку для переносного аккумуляторного устройства это очень важно. Следовательно, в ноутбуках будет больше параметров для экономии энергии автоматического выключения и т.д.

13. 05.2017

Блог Дмитрия Вассиярова.

Что такое биос в компьютере — давайте разберёмся

Здравствуйте, гости моего блога.

Любому современному человеку стоит знать, что такое биос в компьютере. Ведь без него комп является простым набором железок. Важно уметь разбираться в этом вопросе, чтобы самостоятельно выполнять настройку системы и определять, какие комплектующие вышли из строя. Зная BIOS, вы будете лучше понимать свой компьютер. Данная статья будет от части поверхностная.

Просто о непонятном

Предмет нашего разговора является английской аббревиатурой, которая расшифровывается как «basic input/output system».

Это переводится как базовая система ввода-вывода. Кстати, на русском языке правильно произносить «байос», но слово «биос» уже устоялось на сленге IT-шников.

Данное понятие означает набор микропрограмм, реализующих программное обеспечение для работы с комплектующими компьютера и подключенными к нему периферийными устройствами (принтер, модем и т. д.). То есть иными словами этот самый биос определяет и запускает работу всех устройств вашего компа — это основная функция.

Если его не будет то соответственно железки вашего компа просто не определяться и не запустятся.

Вот примерно таким образом выглядит сама программная часть биоса:

Аналогом биоса является более быстрая и современная технология , которая работает в 64-битном режиме, в то время как биос работает, в основном, в 16 и 32-битном режиме.

Вот так примерно выглядит программная часть:

Физические параметры

Где находится биос? В материнской плате, что вполне логично, ведь именно она ответственная за работу всех элементов компа. В специальную микросхему зашит биос. Не путайте её с микросхемой CMOS.

Существует 2 типа микросхем биоса:

• EPROM. Старая модель. Ее содержимое может удалиться от воздействия специального прибора с ультрафиолетовым излучением.

• EEPROM. Современный вариант. Его содержимое можно стереть особым электрическим сигналом. Причем даже если микросхема не будет изъята из системного блока. Не всегда она имеет такой вид. В данном случае сам чип в каретке, то есть его можно снять для замены например или для прошивки. Но зачастую микросхема биоса припаяна прямо к плате.

Что еще вам стоит знать про то, что такое биос в компьютере и из чего состоит? Есть ещё один момент. У него есть собственная небольшая батарейка. Выглядит она как монета из лития и может иметь разную емкость (80-230 mAh). Точнее не у биоса, а у микросхемы CMOS. Микросхема CMOS — это память самого биоса.

Данный элемент подпитывает память CMOS, где хранятся пользовательские параметры и настройки биоса. Срок службы батареи составляет несколько лет: со временем она разряжается и .

Если она сядет, фатальных последствий не будет. Минимум: сбросятся настройки, которые после замены данной детали придется восстановить вручную. Максимум: начнут глючить программы и не будет запускаться компьютер.

Что делает BIOS?

Когда вы нажимаете кнопку включения компа, процессор считывает код BIOS с постоянного запоминающего устройства () и записывает его на оперативную память (ОЗУ). Затем управление передается самому биосу, который:

• Проверяет оборудование на работоспособность;
• Анализирует настройки с ПЗУ и применяет их;
• Ищет код загрузчика в главной записи на жестком диске или на загрузочном диске в CD-ROM/дискете/флешке/в сети;
• Передает код оперативке;
• Перекладывает дальнейшее управление на загрузчика.

Без этих действий ваш компьютер не запустится. Если какая-то деталь поломана или произошел сбой в системе, биос вам расскажет об этом на начальном этапе загрузки.

Доступные вам функции

С помощью BIOS вы можете:

• Настроить время;
• Задать приоритет загрузки;
• Установить параметры питания для аппаратного обеспечения;
• Включить/выключить то или иное оборудование.

Как работать в BIOS?

Зайти в биос очень просто - при перезагрузке или начальном запуске компьютера зажмите клавишу Delete или F2 (зависит от типа материнки). Для управления вам понадобится всего несколько кнопок: стрелочки для перемещения между разделами, Enter для входа в них и применения настроек, ESC для выхода.

Помимо этого вы можете вернуться к заводским настройкам при помощи клавиши F9, а утвердить новые параметры - F10.

Пройдемся по некоторым вкладкам:

Вкладки «Advanced» и «Security» можно не трогать. Первая отвечает за работу оборудования. Вторая - за безопасность компьютера, но для домашнего пользования эти настройки вам не пригодятся.

Вот и все. Думаю на вопрос о том, что такое биос в компьютере я ответил достаточно полно.

До встречи на страницах нашего блога.

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.