מה עושה ה- BIOS שלי לאחר אתחול?

לאחר שהמחשב מסיים את תהליך האתחול ואתה נמצא בתוך מערכת ההפעלה המזמזמת, האם נשאר משהו עבור ה- BIOS?

מפגש השאלות והתשובות של היום מגיע אלינו באדיבות SuperUser - חלוקה מחודשת של Stack Exchange, קיבוץ קהילתי של אתרי Q & A.

השאלה

SuperUser הקורא Indrek מציב את השאלה בנושא BIOS:

תמיד תהיתי אם ה- BIOS (מלבד ביצוע POST, הפעלת מנהל האתחול ומעבר השליטה למערכת ההפעלה לאחר לחיצה על לחצן ההפעלה) יש כל מטרה או פונקציה בזמן שמערכת ההפעלה פועלת?

האם מערכת ההפעלה מתקשרת עם ה- BIOS תוך כדי ריצה ואם כן, כיצד?

אכן? באיזו פונקציה יש ל- BIOS מלבד תפקידו הקריטי בהפעלת המחשב?

התשובות

באדיבות SuperUser תורם חלזון מכני, סקירה של איך את התפקיד של ה- BIOS השתנה עם הזמן ומה זה ולא עושה היום: 

תפקיד ה- BIOS

עם מערכות הפעלה מודרניות, כמעט אף אחד. לינוס Torvalds הדיווחים אמר כי המשימה שלה היא "רק לטעון את מערכת ההפעלה ולקבל לעזאזל משם".

מערכות הפעלה ישנות יותר, כגון MS-DOS, הסתמכו על ה- BIOS עבור משימות רבות (למשל גישה לדיסק), על ידי קריאה לפסיקות.

עם מערכות הפעלה מודרניות, האתחול עובר במהירות למצב 32 או 64 סיביות ומבצע את גרעין מערכת ההפעלה. הקרנל יכול לרשום מטפלים מפסיקים שלו, אשר ניתן לקרוא על ידי יישומי שטח המשתמש. הליבה של הליבה יכולה להיות ניידת יותר (מכיוון שהם אינם תלויים בחומרה הספציפית), גמישה יותר (ספקי מערכות ההפעלה יכולים לשנות אותם לפי דרישה ולא להשתמש בכל מה שבא עם החומרה), מתוחכמים יותר (הם יכולים לבצע מורכבות שרירותית קוד ולא מה שתוכנתו לתוך ה- BIOS), ומאובטחת יותר (שכן מערכת ההפעלה יכולה לשלוט בגישה למשאבים משותפים ולמנוע מהתוכניות לחטט זה בזה, תוך יישום תוכניות הרשאות שרירותיות משל עצמה).

כדי לקיים אינטראקציה עם חומרה מסוימת, מערכות הפעלה יכולות לטעון ולהשתמש במנהלי ההתקן שלה. אז אין צורך עבור מערכת ההפעלה או יישומים להתקשר רוב שגרות ה- BIOS בכלל. למעשה, מסיבות אבטחה, הפרעות BIOS מושבתים. מאז ה- BIOS גר במצב אמיתי של 16 סיביות, קשה יותר לקרוא למערכות הפעלה מודרניות.

בעוד השימוש ב- BIOS הוא מוגבל מאוד בזמן OS פועל, הפונקציות שלו עדיין בשימוש פריפריאלי. לדוגמה, כאשר המחשב ישן, מערכת ההפעלה אינה פועלת וזה בסופו של דבר נופל על הקושחה כדי להגדיר את החומרה למצב הנכון כדי להשהות ולחדש את מערכת ההפעלה. שימושים אלה מוגבלים בדרך כלל ל ACPIcalls ולא לשיחות לממשק ה- BIOS המלא. ACPI הוא תוסף BIOS "שגורם לניהול צריכת חשמל בשליטת מערכת ההפעלה (OSPM), בניגוד למערכת ה- BIOS המרכזית המרכזית, אשר הסתמכה על קושחה ספציפית לפלטפורמה כדי לקבוע את ניהול צריכת החשמל ואת מדיניות התצורה".

שים לב כי באופן רשמי "BIOS" מתייחס לממשק קושחה מסוים, אבל המונח נפוץ להתייחס קושחה המחשב בכלל. כמה מחשבים אחרונים (במיוחד אלה של אפל) החליפו BIOS (sensu rigu) עם UEFI, אשר כמובן אז הוא מה שנקרא ליישם פונקציות אלה.

לקבלת מידע נוסף על האופן שבו תפקידה של ה- BIOS פחת עם הזמן, ראה Wikipedia.

עוד סופר סופר, סיימון ריכטר, נותן לנו סקירה כללית של דברים ה- BIOS עדיין עושה: 

ה- BIOS וניהול צריכת החשמל

ה- BIOS מספק מספר שירותים למערכות ההפעלה, שרובן קשורות לניהול צריכת חשמל:

• שינוי המעבד ושעון האוטובוס
• המאפשר / משבית התקנים mainboard
• בקרת יציאת יציאת הרחבה
• להשעות-לדיסק ולהשעות ל- RAM
• לחדש את האירועים

ההשעיה לדיסק מיושמת במערכת ההפעלה רוב הזמן, כאשר מערכת ההפעלה יכולה לשחזר את מצבה מהר יותר (רק מצב הקרנל נטען מחדש, ומצב התוכנית השתנה כאשר נדרש, שהוא מהיר מהר יותר מאשר טעינה מחדש של כל ה- RAM), אבל התכונה נשארת במפרט.

ההשעיה ל- RAM לא יכולה להיות מיושמת על ידי מערכת ההפעלה, שכן היא מסתמכת על ה- BIOS שמדלג על אתחול ה- RAM ועל הבדיקה, ולכן מערכת ההפעלה זקוקה ל- API כדי לספר ל- BIOS כי בכוונתו לחדש עם תוכן ה- RAM הנוכחי. כדי לספק שירות זה, ה- BIOS מבקש את מערכת ההפעלה להשאיר אזור RAM מסוים שלם.

הממשק עבור מערכת ההפעלה עבור כל שירותי ה- BIOS הוא פיסת קוד מכונה וירטואלית שצריכה להיות מופעלת על אמולטור, ומייצרת את פעולות ה- I / O הדרושות לחומרה. להשעייה, זה מיושם בדרך כלל, כך ביצוע אחד החומרה כותב ואז מפעילה פסיקה, אשר מעבירה את השליטה על ה- BIOS.

יש לך משהו להוסיף להסבר? נשמע את ההערות. רוצה לקרוא תשובות נוספות ממשתמשים אחרים בעלי ידע טכנולוגי מתמצא? בדוק את נושא הדיון המלא כאן.