Біос

Бі́ос (англ. BIOS, від англ. Basic Input / Output System — базова система введення / виведення), БСВВ — спеціалізоване програмне забезпечення (ПЗ), що використовується у процесі запуску комп’ютерних систем, сумісних із платформою персональних комп’ютерів (ПК) компанії «Ай-Бі-Ем» (англ. IBM PC) та забезпечення взаємодії між апаратним забезпеченням та операційною системою (OC) і прикладними програмами

Загальні відомості

Під час запуску ПК відразу після включення живлення центральний процесор починає виконання програми БІОС, яка здійснює пошук, тестування та підготовку до роботи основних апаратних компонентів. Після успішного завершення цієї процедури БІОС знаходить пристрій, з якого буде виконано завантаження OC, починає завантаження та передає управління завантажувачу ОС.

Історична довідка

До 1984 програми БІОС розробляла лише компанія «Ай-Бі-Ем» (англ. IBM, від International Business Machines, букв. — Міжнародні ділові машини; США). Пізніше власні версії (повністю сумісні з БІОС IBM) стали розробляти компанії «Амерікен Меґатрендс Інкорпорейтед» (англ. «American Megatrends Incorporated»), «Еворд Софтвеер Інтернешнел» (англ. «Award Software International»), «Фінікс Текнолоджіс» (англ. «Phoenix Technologies»; усі — США) та інші. Більшість виробників системних плат (СП) купують програми БІОС у цих розробників та адаптують їх до свого обладнання. Зазвичай програми БІОС призначені для конкретного обладнання (СП) і не можуть бути використані на іншому обладнанні.

Від початку 2000-х програми БІОС поступаються місцем новому класу спеціалізованого ПЗ, розробленому за специфікаціями інтерфейсу UEFI (англ. Unified Extensible Firmware Interface, букв. — уніфікований інтерфейс розширюваної прошивки), який виконує функції, подібні до БІОС, але має ширші можливості й позбавлений обмежень останнього. Однак для зручності споживачів більшість виробників обладнання продовжують використовувати назву БІОС (зазвичай — UEFI BIOS).

Характеристика

На ранніх етапах розвитку ОС IBM PC-сумісних комп’ютерів БІОС відігравала значущу роль у забезпеченні взаємодії між ОС та основними видами апаратного забезпечення. Програма БІОС отримувала команди від ОС та прикладних програм, перетворювала їх в інструкції для накопичувачів на гнучких і жорстких дисках, клавіатури та інших маніпуляторів, дисплеїв, принтерів і здійснювала зворотну комунікацію. Сучасні ОС взаємодіють з обладнанням переважно за допомогою спеціальних програм — драйверів, що входять до складу ОС. БІОС задіяний на початковому етапі завантаження та для вирішення вузького кола інших завдань (наприклад, для реалізації так званого режиму сну). Програма БІОС також забезпечує інтерфейс для налаштування режимів роботи апаратних компонентів комп’ютерних систем (встановлення часу і дати, вибір пристрою, з якого завантажуватиметься OC, увімкнення або відключення портів USB тощо).

Програми БІОС, які використовують на деяких СП, дозволяють змінювати встановлені виробниками обладнання параметри роботи центрального процесора, оперативної пам’яті та іншого обладнання, що уможливлює підвищення швидкодії системи (так званий розгін). Можливість налаштування режимів роботи за допомогою програми БІОС з’явилася на СП у 1990-х. До цього таке налаштування виконували за допомогою перемикачів на платі та спеціального ПЗ. Пізніше програми БІОС доповнено можливістю моніторингу функціонування обладнання (температури центрального процесора, швидкості обертання охолоджувальних вентиляторів, напруг живлення СП тощо).

У більшості випадків програма БІОС зберігається у спеціальній мікросхемі пам'яті постійного зберігання (ППЗ), встановленій на СП. Сучасні мікросхеми ППЗ допускають перезапис їхнього вмісту користувачем, що дозволяє виробникам СП оновлювати програми БІОС.

Подібне за призначенням ПЗ застосовують також у графічних адаптерах, контролерах накопичувачів на жорстких магнітних дисках, що використовують інші технології та стандарти (RAID, SCSI).

Література

Phoenix Technologies Ltd. System BIOS for IBM PCs, Compatibles, and EISA Computers: The Complete Guide to ROM-based System Software. 2nd edition. Reading : Addison-Walley Publishing Company Inc., 1991. 365 p.
Pavie O. BIOS. Paris : Campus Press, 2002. 286 p.
Salihun D. BIOS Disassembly Ninjutsu Uncovered. Wayne : A-List Publishing, 2007. 493 p.
Харрис Д. М., Харрис C. Л. Цифровая схемотехника и архитектура комп’ютера / Пер. с англ. Москва : ДМК Пресс, 2017. 772 с.