Ce înseamnă BIOS-ul meu după bootare?

Odată ce calculatorul finalizează procesul de încărcare și sunteți ferm în interiorul sistemului de operare, aveți ceva de făcut pentru BIOS?

Sesiunea de întrebări și răspunsuri din ziua de azi vine de la amabilitatea programului SuperUser - o subdiviziune a Stack Exchange, o grupare de comunicații pe site-uri web Q & A.

Intrebarea

Editorul de aplicații Intel Indrek prezintă această întrebare referitoare la BIOS:

Întotdeauna m-am întrebat dacă BIOS (în afară de a efectua POST, pornirea bootloader-ului și trecerea controlului la sistemul de operare după ce apăsați butonul de alimentare) are vreun scop sau funcție în timp ce sistemul de operare funcționează?

Sistemul de operare comunică cu BIOS în timp ce rulează și, dacă da, cum?

Intr-adevar? Ce functie are BIOS-ul pe langa rolul sau crucial in pornirea calculatorului?

Raspunsurile

Amabilitatea contribuitorului la SuperUser Melcul mecanic, o prezentare generală a modului în care rolul BIOS sa schimbat în timp și ceea ce este și nu face astăzi:

Rolul BIOS-ului

Cu sisteme de operare moderne, practic nici unul. Linus Torvalds a afirmat că sarcina sa este să "încarce sistemul de operare și să plece dracului de acolo".

Sistemele de operare mai vechi, cum ar fi MS-DOS, s-au bazat pe BIOS pentru multe sarcini (de exemplu accesul pe disc), prin apelarea întreruperilor.

Cu sistemele de operare moderne, bootloader-ul trece rapid în modul 32- sau 64-bit și execută kernel-ul OS. Kernel-ul poate înregistra propriile handhetoare de întrerupere, care poate fi apelat de aplicațiile spațiului utilizator. Rutinele kernel-ului pot fi mai portabile (deoarece nu depind de hardware-ul specific), mai flexibile (vânzătorii de sisteme de operare le pot schimba la cerere mai degrabă decât să utilizeze ceea ce a venit cu hardware-ul), mai sofisticați cod mai degrabă decât ceea ce a fost programat în BIOS) și mai sigur (deoarece sistemul de operare poate controla accesul la resursele partajate și poate împiedica programele să se clopotească, implementând propriile scheme de permisiuni arbitrare).

Pentru a interacționa cu hardware specific, OS-urile pot încărca și utiliza propriile drivere de dispozitive. Deci, nu este nevoie ca sistemul sau aplicațiile să apeleze la cele mai multe rutine BIOS. De fapt, din motive de securitate, întreruperile BIOS sunt chiar dezactivate. Deoarece BIOS-ul trăiește în modul real pe 16 biți, este mai greu să solicitați sisteme operaționale moderne.

În timp ce utilizarea BIOS-ului este foarte limitată în timp ce sistemul de operare funcționează, funcțiile acestuia sunt încă utilizate periferic. De exemplu, atunci când un computer doarme, sistemul de operare nu funcționează și în cele din urmă revine firmware-ului pentru a seta hardware-ul la starea corectă pentru a întrerupe și a relua sistemul de operare. Aceste utilizări sunt în general limitate la ACPIcalls, în loc de apeluri către întreaga interfață BIOS. ACPI este o extensie BIOS care "aduce managementul alimentării sub controlul sistemului de operare (OSPM), spre deosebire de sistemul central BIOS-ul anterior, care sa bazat pe firmware-ul specific platformei pentru a determina politica de gestionare a energiei și de configurare".

Rețineți că, în mod oficial, "BIOS" se referă la o anumită interfață de firmware, dar termenul este folosit în mod obișnuit pentru a se referi la firmware-ul calculatorului în general. Unele computere recente (în special cele de la Apple) au înlocuit BIOS-ul (senseu strictu) cu UEFI, ceea ce, desigur, este ceea ce este numit pentru implementarea acestor funcții.

Pentru mai multe informații despre modul în care rolul BIOS-ului sa diminuat în timp, consultați Wikipedia.

Un alt contributor al SuperUser, Simon Richter, ne oferă o imagine de ansamblu asupra lucrurilor pe care BIOS-ul încă le face:

BIOS-ul și gestionarea energiei

BIOS-ul oferă o serie de servicii pentru sistemele de operare, cele mai multe fiind legate de managementul alimentării:

modificarea ceasurilor procesorului și a autobuzelor
activarea / dezactivarea dispozitivelor de bază
controlul puterii portului de expansiune
suspend-la-disc și suspend-la-RAM
reluați setările pentru evenimente

Suspend-to-disk este implementat în sistemul de operare de cele mai multe ori, deoarece sistemul de operare poate restabili starea sa mai rapidă (numai starea kernel-ului este reîncărcată și starea programului schimbată atunci când este necesar, ceea ce este mult mai rapid decât reîncărcarea întregii RAM). caracteristica rămâne în specificație.

Suspend-to-RAM nu poate fi implementat de sistemul de operare, deoarece se bazează pe BIOS-ul sărind inițierea și testul RAM, astfel încât sistemul de operare are nevoie de un API pentru a spune BIOS-ului că intenționează să fie reluat cu conținutul RAM curent. Pentru a furniza acest serviciu, BIOS cere OS să lase o anumită zonă RAM intactă.

Interfața pentru sistemul de operare pentru toate serviciile BIOS este o piesă a codului mașinii virtuale care trebuie rulată pe un emulator și care generează operațiile I / O necesare în hardware. Pentru suspend, acest lucru este în general implementat, astfel încât executarea uneia dintre fișierele hardware scrie apoi declanșarea unei întreruperi, care transferă controlul către BIOS.

Aveți ceva de adăugat la explicație? Sunați în comentariile. Doriți să citiți mai multe răspunsuri de la alți utilizatori de tehnologie Stack Exchange? Check out discuția completă aici.