Система BIOS и ее настройки

Мы все имеем хоть малейшее представление о работе компьютера. Знаем что при включении компьютера загружается операционная система. Но далеко не все знают что происходит до загрузки операционной системы. В данной статье будет рассмотрено, что такое BIOS, его функции, как он работает.

При включении компьютера еще до загрузки операционной системы вступает в работу BIOS, который отвечает за запуск компьютера, тестирование компонентов компьютера, настройки параметров этих компонентов, осуществление функций ввода - вывода.

Без BIOS компьютер не поймет, откуда загружать операционную систему, как регулировать обороты вентиляторов, с какими параметрами запускать компоненты компьютера…

BIOS записан на микросхему флеш памяти.

Зайти в BIOS можно после включения питания компьютера нажав на клавишу DELETE, F2, либо другую. Это обязательно указано в инструкции к материнской плате.

В основном заходить в BIOS и настраивать его требуется при установке операционной системы и ремонте ПК. Помните что неправильная настройка BIOS может привести к поломке компьютера.

Какие же функции выполняет BIOS?

• Запуск компьютера и тестирование его компонентов. Так называемая процедура POST. Данная процедура запускается сразу после включения кнопки питания. Программа проверяет все компоненты компьютера и настраивает, готовя их к работе. Если обнаруживается неисправность, процедура POST выводит сообщение или звуковой сигнал.
• Настройка параметров системы. BIOS Setup. Пользователь в BIOS Setup может изменять параметры устройств и конфигурировать часть системы или систему в целом. Например, увеличить скорость работы ОЗУ, разогнать процессор. Сделать загрузку с оптического диска (Требуется при установке операционной системы).
• Поддержка функций ввода – вывода с прерываниями для клавиатуры, видеокарты, жесткого диска, портов ввода-вывода... Собственно отсюда и пошло общее определение BIOS как базовой системы ввода-вывода.

BIOS, как мы уже говорили, хранится на микросхеме флеш памяти. Соответственно BIOS можно перезаписать, перепрошить. Это означает, что на ее место будет записана более новая версия. За счет этого исправляются ошибки присутствующие в ее более ранней версии, а так же добавляются новые функции, или поддержка новых устройств.

Для каждой модели материнской платы в основном служит своя версия BIOS, в которой учтены все параметры и функции данной материнской платы. Например, на рынок вышли новые процессоры и более ранняя версия BIOS их не поддерживает. Делается перепрошивка и новые процессоры можно использовать. На сайте производителя должно быть указано, какие ошибки исправлены, и какие возможности добавлены в более новой прошивке.

Для питания нашей микросхемы памяти, на которой хранится BIOS, служит батарейка на 3 вольта. Она также отвечает за работу часов. Она обязательно установлена на всех материнских платах. К ней можно подобраться, открыв боковую стенку компьютера. Когда батарейка разряжается и больше не выполняет свою функцию, каждый раз при включении ПК сбиваются все настройки BIOS и время обнуляется. То есть батарейка отвечает за сохранность параметров BIOS, в том числе и внесенных пользователем параметров BIOS. Кроме этого из-за разряженной батарейки часто не запускается ПК, а пользователи думают, что это блок питания виноват, либо кнопка включения компьютера. В таком случае нужно купить батарейку и поставить ее вместо старой. После этого нужно задать параметры, если это необходимо.

Как же происходит запуск компьютера и тестирование его компонентов? Процедура POST.

После включения кнопки питания первым запускается блок питания. Если все питающие напряжения в норме, то центральному процессору поступает сигнал включения. Центральный процессор сам себя тестирует. После этого тестируется память ОЗУ. Далее начинается начальный тест железа. На данном этапе при нахождении ошибок появляется звуковой сигнал, так как видеосистема еще не инициализирована. После этого BIOS ищет устройства, которым может понадобится загрузка своего собственного BIOS. Таким устройством является видеокарта. Затем инициализируются и настраиваются периферические устройства, такие как мышь, жесткий диск. Потом BIOS в соответствии с собственным приоритетом выбирает указанное в BIOS устройство для того чтобы с него начать загружать операционную систему. Он находит на этом устройстве загрузочный сектор операционной системы и вызывает загрузчик операционной системы. Затем происходит загрузка операционной системы. Вот насколько важен BIOS.

Еще следует знать, что вход в BIOS может быть под паролем. Это делается для того чтобы вы не смогли внести изменений. Исправить это можно либо джампером очистки BIOS (далеко не на всех материнских платах установлен) соединяя разьемы отверткой, либо вытащить батарейку и вставить обратно. Все настройки будут сброшены.

Мы надеемся, данная статья дала вам ответы на ваши вопросы.

Назначение BIOS
Базовая система ввода-вывода - BIOS (Basic Input Output System) представляет собой набор программ и данных конфигурирования, предназначенных для настройки ПК. Программы BIOS встроены в аппаратное обеспечение ПК и представлены тремя аппаратными компонентами - BIOS во флэш-памяти на системной плате, RTC CMOS RAM в чипе энергонезависимой памяти на системной плате, которая имеет постоянное питание от аккумулятора, а также расширениями BIOS, расположенными в памяти программ адаптеров устройств ввода-вывода (УВВ).
BIOS - наиболее оперативная часть программного обеспечения. В область ее задач входит выполнение подготовительных операций по обслуживанию аппаратного обеспечения ПК. Таким образом, система BIOS - это сложный "гибрид", объединяющий программы с аппаратным обеспечением ПК посредством аппаратно-программного интерфейса. Для реализации управления используется простой и эффективный механизм. Различные компоненты операционной системы и прикладных программ, реагируя на те или иные события в ПК, генерируют одно из прерываний, вызывающих функцию BIOS. Получив информацию о том, что следует делать, BIOS обращается по адресам портов к УВВ, снабжая их ценной информацией. BIOS не работает непосредственно с аппаратными средствами ПК, а использует сведения о том, как функционирует то или иное оборудование. Подобного рода "знания" заложены в базовую спецификацию BIOS. Следовательно, если появляются новые устройства и порты, отсутствующие в базовой спецификации BIOS, ее следует обновить, благо подобная возможность существует.
Загрузка операционной системы - одна из обязанностей BIOS. После включения ПК процессор напрямую обращается к BIOS, программы которой позволяют ввести в действие основные модули: ОЗУ, системные контроллеры, видеосистему, клавиатуру, контроллеры дисковых устройств и т.д.
После благополучного запуска Windows функции управления УВВ передаются программам операционной системы. Windows XP берет на себя большинство функций контроля и управления аппаратным обеспечением ПК, что существенно сужает сферу деятельности BIOS. Функции и стандартные процедуры BIOS
BIOS реализует следующие основные функции.
Обеспечивает самотестирование оборудования при включении электроэнергии, реализуя программу самотестирования ПК при включении электроэнергии POST (Power On SelfTest).
Позволяет инициализировать УВВ. Часть инициализации выполняется аппаратнопрограммными средствами, интегрированными в адаптеры УВВ.
Обеспечивает загрузку операционной системы, выполняет программу BOOT (загрузчик операционной системы).
Обрабатывает программные прерывания от УВВ и обслуживает функции. Для каждого стандартного периферийного устройства BIOS хранит программу обслуживания. Некоторые программы обслуживания устройств загружаются отдельно и хранятся в отдельной области дисковой памяти.

Обеспечивает настройку конфигурации ПК. Для этой цели BIOS располагает специальной программой установки параметров ПК- SETUP BIOS. В состав системы BIOS входит также ИМС, в которой хранятся параметры конфигурирования ПК.
Снабжает программами-драйверами аппаратные компоненты ПК, что позволяет обеспечить их взаимодействие с операционной системой при ее загрузке. Для диагностики ошибок при запуске системы используется POST (стандартная процедура BIOS), инициируемая соответствующей программой.
Индикация об ошибке, выявленной POST, отображается в виде сообщения на мониторе ПК. Наиболее грубые неисправности идентифицируются звуковыми кодами. Если сообщения об ошибках на экран монитора не поступают, то код ошибки может быть интерпретирован специальной платой POST, помещенной в разъем расширения системной платы (рис. 1.5). Код предоставит вам возможность определить адрес подпрограммы прерывания и код ошибки.
Плата POST содержит двухразрядный шестнадцатеричный дисплей, на котором отобра- жается код текущей тестовой проверки. Если произошел сбой тестовой программы, на экране отобразится код последней тестовой проверки.
Программа-загрузчик BOOT осуществляет поиск сектора загрузки на действующем основном устройстве загрузки. Необходимый критерий поиска сектора загрузки - сигнатура, которая должна завершаться шестнадцатеричным кодом 55AAh. В процессе выполнения кода загрузчика вызывается загрузочный сектор операционной системы, который загружает файлы ядра операционной системы.
Блок начальной загрузки - это первая запись на загрузочном диске. Он умещается в сек- тор размером 512 байт. Блок загрузки содержит очень короткую программу, предназначен- ную для активизации процесса загрузки операционной системы в ОЗУ ПК. В качестве устройства загрузки используется, как правило, флоппи-диск (А), привод жесткого диска (С, D) или CD-ROM. Кроме того, для загрузки могут быть использованы "ловушки" загрузчика BEV (Bootstrap Entry Vector). BEV представляет собой вектор, указывающий на внутренний код BIOS, который позволяет загрузить операционную систему без участия дисководов. BEV располагаются в ППЗУ расширений BIOS, например на интерфейсной плате Plug and Play Ethernet на шине ISA.
Для установки параметров ПК система BIOS располагает программой SETUP BIOS. Опции меню программы реализуют ручную настройку режимов работы аппаратного обеспечения. Для запуска программы достаточно во время выполнения POST удерживать нажатой клавишу Del или другую клавишу, указанную в "Руководстве пользователя".

Особенности работы с программой SETUP BIOS располагает двумя компонентами, предназначенными для настройки параметров ПК при загрузке системы. Аппаратный компонент - чип энергонезависимой памяти RTC CMOS RAM - предназначен для организации часов реального времени, а также для хранения данных настройки параметров ПК. Программа CMOS SETUP Utility, посредством которой эти данные можно изменить, хранится в энергонезависимой флэш-памяти. С помощью этой утилиты вы можете установить значения различных параметров, режимов работы системных устройств, а также УВВ.
Программа SETUP недоступна во время работы ПК.
Программу SETUP можно запустить при включении ПК или перезагрузке системы, т.е. практически сразу же после выполнения всех основных проверок POST. Для запуска SETUP следует во время выполнения POST нажать определенную клавишу или комбинацию клавиш. В табл. 1.2 представлены клавиши и комбинации клавиш, которые служат для запуска SETUP.
Таблица 1.2. Клавиши для запуска SETUP
Компания Клавиша или комбинация клавиш для запуска SETUP
AMI BIOS Del, F1, F2
Phoenix BIOS F2, Ctrl+Alt+Esc, Ctrl+Alt+S - старые версии
в режиме командной строки
Award BIOS Del, Ctrl+Alt+Del
Microid Research BIOS Esc
IBM Aptiva/Valupoint F1
Compaq F10>

Если вы искали настройки BIOS в картинках, то попали по правильному адресу.

Оберегать произведённые изменения будет литиевая батарея, встроенная в материнскую плату и поддерживающая требуемые параметры при потере напряжения.

Благодаря программе, удаётся наладить устойчивое взаимодействие операционной системы (ОС) с устройствами ПК.

Внимание! Присутствующий раздел сетевой конфигурации Boot, позволяет регулировать параметры, касающиеся скорости загрузки системы, настроек клавиатуры с мышью.

После завершения работы или ознакомления с меню Bios Setup Utility, надо нажать на горящую клавишу Exit, автоматически сохраняющую произведённые изменения.

Раздел Main - Главное меню

Начнём работу с раздела MAIN, используемого с целью видоизменения настроек и корректировки временных показателей.

Здесь вы сможете самостоятельно настроить время и дату компьютера, а также сделать настройку подключенных жестких дисков и других накопителей.

Чтобы переформатировать режим функционирования жёсткого диска, нужно выбрать жесткий диск (например: «SATA 1», как показано на рисунке).

• Type - в этом пункте указывается тип подключенного жесткого диска;
• LBA Large Mode - отвечает за поддержку накопителей объёмом более 504 Мбайт. Таким образом, рекомендованное значение здесь AUTO.
• Block (Multi-Sector Transfer) - Для более быстрой работы здесь рекомендуем выбрать режим AUTO;
• PIO Mode - включает работу жёсткого диска в устаревшем режиме обмена данными. Здесь будет также лучше всего выбрать AUTO;
• DMA Mode - дает прямой доступ к памяти. Чтобы получить более высокую скорость чтения или записи, следует выбрать значение AUTO;
• Smart monitoring - эта технология, на основе анализа работы накопителя способна предупредить о возможном отказе диска в ближайшем будущем;
• 32 bit Data Transfer - опция определяет, будет ли использоваться 32-битный режим обмена данными стандартным IDE/SATA-контроллером чипсета.

Везде с помощью клавиши «ENTER» и стрелок выставляется режим Auto. Исключение составляет подраздел 32 Bit Transfer, нуждающийся в фиксации настройки Enabled.

Важно! Требуется воздержаться от изменения опции «Storage Configuration», которая находится в разделе «System information» и не допускать коррекции « SATA Detect Time out».

Раздел Advanced - Дополнительные настройки

Теперь приступим к настройкам базовых узлов ПК в разделе ADVANCED, состоящем из нескольких подпунктов.

Первоначально потребуется установить необходимые параметры процессора и памяти в меню системной конфигурации Jumper Free Configuration.

Выбрав Jumper Free Configuration, вы перейдете к подразделу Configure System Frequency/Voltage, здесь есть возможность выполнения следующих операций:

• автоматический или ручной разгон винчестера - AI Overclocking ;
• смена тактовой частоты модулей памяти - ;
• Memory Voltage ;
• ручной режим установки напряжения чипсета - NB Voltage
• изменение адресов портов (COM,LPT) - Serial и Parallel Port ;
• установка настроек контроллеров - конфигурация Onboard Devices .

Раздел Power - Питание ПК

Пункт POWER отвечает за питание ПК и содержит несколько подразделов, нуждающихся в следующих настройках:

• Suspend Mode - выставляем автоматический режим;
• ACPI APIC - устанавливаем Enabled;
• ACPI 2.0 - фиксируем режим Disabled.

Раздел BOOT – управление загрузкой

Здесь разрешается определять приоритетный накопитель, выбирая между флеш-картой, дисководом или винчестером.

Если жёстких дисков несколько, то в подпункте Hard Disk выбирается приоритетный винчестер.

Загрузочная конфигурация ПК устанавливается в подразделе Boot Setting, содержащем меню, состоящем из нескольких пунктов:

Выбор винчестера

Загрузочная конфигурация ПК устанавливается в подразделе Boot Setting,

• Quick Boot – ускорение загрузки ОС;
• Logo Full Screen – отключение заставки и активация информационного окна, содержащего сведения о процессе загрузки;
• Add On ROM - установка очерёдности на информационном экране модулей, соединённых с материнской платой (МТ) посредством слотов;
• Wait For ‘F1′ If Error - активация функции принудительного нажатия «F1» в момент идентификации системой ошибки.

Основная задача раздела Boot состоит в определении устройств загрузки и задания требуемых приоритетов.

Внимание! Если хотите ограничить доступ к ПК, то установите пароль в BIOS в подразделе Supervisor Password.

Основы и принципы BIOS

Очень многие начинающие пользователи ПК задаются вопросом, что такое БИОС и для чего он нужен? При этом некоторые даже не догадываются о его существовании. Тем не менее, ни один компьютер не может работать без базовой системы ввода/вывода, которую большинство из нас знают под аббревиатурой BIOS (Basic Input/Output System). Давайте же более детально рассмотрим, что это такое.

BIOS - из чего он состоит и за что отвечает

В целом BIOS состоит из определенного набора правил, которые определяют конфигурацию компьютерных компонентов при включении, взаимодействие устройств компьютера и осуществление самых простых операций вводов/выводов данных.

BIOS отвечает за непосредственный процесс загрузки компьютера, его тестирование и первоначальную настройку всех подключенных устройств. И только потом в работу вступает загрузчик операционной системы и непосредственно сама операционная система (если она имеется). Во время работы компьютера BIOS обеспечивается стандартные операции ввода/вывода и бесконфликтное взаимодействие между собой всех устройств. Если копнуть еще глубже, то именно благодаря BIOS распределяются системные ресурсы компьютера между всеми устройствами.

Видеообзор о системе BIOS персонального компьютера

Какие задачи решает BIOS

Основные задачи, которые решает BIOS, можно обозначить следующим образом:
Первичная инициализация и тестирование аппаратных устройств компьютера при включении (так называемое POST-тестирование);
Конфигурирование и настройка системных ресурсов компьютера и аппаратных устройств;
Распределение ресурсов системы;
Отработка базовых функций программных обращений;
Стандартные операции ввода/вывода и бесконфликтное взаимодействие устройств компьютера между собой;
Управление питанием компьютера, включение и выключение системы, перевод ее в «режим сна» и т.д.
Из всего вышесказанного сам собой напрашивается вывод: от того, как у Вас настроен BIOS напрямую зависит работоспособность Вашего компьютера.
Некоторые незначительные функции BIOS большинство операционных систем берет на себя (например, настройка даты и системного времени), но ни одна операционная система даже не пытается «взвалить на свои плечи» такие настройки как подаваемое на процессор напряжение, соотношение частоты процессора и частот системной шины, настройку частоты системной шины, время доступа к оперативной памяти и т.д.

BIOS Setup - программа для настройки BIOS’а

BIOS, как набор правил, обычно оформлен в виде нескольких программ. Настройка BIOS осуществляется с помощью программы BIOS Setup. Необходимо отметить, что то, что мы привыкли понимать под BIOS’ом (менеджер, доступный при нажатии кнопок «F2» или «DEL» во время загрузки компьютера) BIOS’ом, как таковым, не является. Это всего лишь BIOS Setup – та самая программа, с помощью которой можно настроить BIOS. То есть, операции, которые в дальнейшем рассматриваются в книге опций, относятся к программе BIOS Setup. Кстати, именно поэтому некоторые одинаковые опции имеют разные названия на материнских платах разных производителей при одинаковой стандартной версии BIOS. Как правило, к базовой версии BIOS производители материнских плат добавляют свою модификацию BIOS Setup, используя собственные названия опций, без изменения смысла.
Помимо достаточно редких изменений названий базовых опций производители материнских плат могут добавить и свои собственные опции, индивидуальные для каждой конкретной материнской платы.

Надежная защита BIOS – гарантия работоспособности компьютера

Вполне естественно, что после выключения компьютера BIOS остается в памяти, и именно благодаря этому BIOS доступен сразу после включения компьютера. Не менее естественно и то, что BIOS не может содержаться ни на каком носителе, поскольку именно он отвечает за настройку взаимодействия с носителями. И самое главное, очень важно, чтобы BIOS был надежно защищен от любой перезаписи, поскольку любое его повреждение (как неумышленное, так и умышленное) может повредить, или полностью вывести из строя компьютер. То есть, Ваш компьютер просто напросто «сгорит».

Для того чтобы все эти условия были соблюдены, BIOS аппаратно записывается в специальной микросхеме постоянной памяти, которая расположена на материнской плате. Касательно перепрошивки BIOS (перезаписи) можно отметить следующее. Изначально такая возможность не была предусмотрена вообще. На материнских платах старых моделей перепрошить BIOS невозможно. При производстве же современных материнских плат используют специальные микросхемы BIOS (flash-микросхемы), которые возможно перезаписать.

Flash-микросхемы BIOS

Flash-микросхемы, позволяющие перепрошить BIOS, можно разделить на две группы:
EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) – flash-микросхемы постоянной памяти. Содержимое этих перезаписываемых микросхем можно удалить только при помощи ультрафиолетового излучения, что, соответственно, потребует использование специального оборудования. Подобная группа микросхем применялась для BIOS до появления более современных микросхем, в которых удалить содержимое можно с помощью обычного электрического заряда.

EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) – flash-микросхемы постоянной памяти. Это более современные перезаписываемые микросхемы, которые можно очистить с помощью обычного электрического сигнала. То есть, никакое специальное оборудование использовать не нужно, а саму процедуру очистки можно произвести, не вынимая микросхемы из компьютера.

Не лишним будет отметить и тот факт, что все чаще различные платы расширения имеют свои микросхемы BIOS, которые подключаются к основной микросхеме BIOS, располагающейся на материнской плате. Наиболее часто собственные микросхемы BIOS можно увидеть у современных видеокарт.

Наличие или отсутствие своих BIOS зависит, как правило, от сложности устройств, для которых они предназначены. Настраивая основной BIOS, расположенный на материнской плате, можно запретить или разрешить использование платами расширений своих BIOS.

Типичные неисправности BIOS и их устранение

Ошибки обновления BIOS – свидетельствуют о том, что для обновления BIOS была выбрана не подходящая версия BIOS. То есть, версия прошивки не совпадает с моделью материнской платы. Поэтому, перед тем как скачивать обновления BIOS, необходимо убедиться в том, что выбрана правильная версия. Для того, чтобы ознакомиться с подходящими версиями BIOS по их ID нужно перейти в Центр загрузок и просмотреть список Идентификационных кодов BIOS.

После обновления BIOS система не загружается – основной причиной такой неисправности является повреждение BIOS в процессе установки. Одним из вариантов устранения этой неисправности является очистка памяти CMOS (для этого достаточно извлечь батарейку CMOS на 10-15 минут). Перед очисткой CMOS обязательно запишите все настройки BIOS системы компьютера.

BIOS не сохраняет изменения настроек – как правило, это происходит из-за низкого напряжения батареи CMOS. Устранить эту неисправность можно путем замены батареи.

Помните, что практически в любом случае BIOS поддается восстановлению. Правда, это не всегда можно сделать в домашних условиях, и приходится обращаться за помощью в сервисный центр. Поэтому постарайтесь без лишней необходимости не экспериментировать со столь "нежной" частью своего компьютера, и если он работает без проблем, то лучше его не трогайте!