مقاله بایوس چیست ؟

اگر هنگام روشن نمودن رایانه به نوشته های روی صفحه نمایش دقت کرده باشید ، مطمئنا نام BIOS به چشمتان خورده است. بایوس برگرفته از حروف اول کلمات (Basic Input Ooutput System) به معنای سیستم ورودی و خروجی مقدماتی است. در واقع یکی از متداولترین موارد کاربرد حافظه های Flash ، استفاده از آنان در بایوس است . بایوس این اطمینان را به عناصر سخت افزاری نظیر : تراشه ها ، هارد یسک ، پورت ها ، پردازنده و ... خواهد داد که بدرستی عملیات خود را در کنار یکدیگر انجام دهند.

هر کامپیوتر ( شخصی ، دستی ) دارای یک ریزپردازنده بعنوان واحد پردازشگر مرکزی است . ریزپردازنده یک المان سخت افزاری است .بمنظور الزام پردازنده برای انجام یک عملیات خاص، می بایست مجموعه ای از دستورالعمل ها که نرم افزار نامیده می شوند نوشته شده و در اختیار پردازنده قرار گیرد. از دو نوع نرم افزار استفاده می گردد :

- سیستم عامل : سیستم عامل مجموعه ای از خدمات مورد نیاز برای اجرای یک برنامه را فراهم می نماید. ویندوز 98 ، 2000 و یا لینوکس نمونه هائی از سیستم های عامل می باشند.

- برنامه های کاربردی : برنامه های کاربردی نرم افزارهائی هستند که بمنظور تامین خواسته های خاصی طراحی و در اختیار کاربران گذاشته می شوند. برنامه هائی نظیر : Word ، Excel و ... نمونه هائی از این نوع نرم افزارها می باشند.

BIOS در حقیقت نوع سومی از نرم افزارها بوده که کامپیوتر بمنظور عملکرد صحیح خود به آن نیاز خواهد داشت.

وظیفه بایوس

بایوس چند وظیفه متفاوت دارد که مهمترین آنها بارگذاری سیستم عامل است. هنگامی که شما رایانه خود را روشن می کنید و ریز پردازنده ، قصد اجرای اولین دستورالعمل ها را دارد ، این دستورالعمل ها را باید از جایی دریافت کند. اما نمی تواند آنها را مستقیما از سیستم عامل دریافت کند. زیرا سیستم عامل بر روی دیسک سخت قرار دارد و CPU نمی تواند بدون هیچ دستورالعملی به آن دسترسی پیدا کند. یکی از وظایف بایوس ارسال این دستورالعمل های مقدماتی به CPU است.

برخی از خدمات متداول که BIOS ارائه می دهد ، بشرح زیر می باشد:

- یک برنامه تست با نام POST بمنظور بررسی صحت عملکرد عناصر سخت افراری

- فعال کردن تراشه های BIOS مربوط به سایر کارت های نصب شده در سیستم نظیر : کارت گرافیک و یا کنترل کننده SCSI

- مدیریت مجموعه ای از تنظیمات در رابطه با هارد دیسک،Clock و ...

هنگامی که رایانه را روشن می کنید، بایوس کارهای زیر را به ترتیب انجام می دهد:

 1 - بررسی CMOS برای تنظیمات سیستم. (بعد از روشن نمودن رایانه هنگامی که با فشردن کلید Del یا دکمه های دیگر وارد محیط Setup می شوید و تنظیمات اساسی سیستم را انجام می دهید این تنظیمات در CMOS که یک تراشه روی مادربرد است ذخیره می شوند.) اولین موردی را که BIOS بررسی خواهد کرد، اطلاعات ذخیره شده در یک نوع حافظه RAM با ظرفیت 64 بایت است . اطلاعات فوق بر روی تراشه ای با نام CMOS)Complementry metal oxid semiconductor) ذخیره می گردند. CMOS شامل اطلاعات جزئی در رابطه با سیستم بوده و درصورت بروز هر گونه تغییردر سیستم، اطلاعات فوق نیز تغییر خواهند کرد. BIOS از اطلاعات فوق بمنظور تغییر و جایگزینی مقادیر پیش فرض خود استفاده می نماید.

پیکربندی BIOS

برای تغییر دادن تنظیمات مربوطه می بایست برنامه پیکربندی CMOS فعال گردد. برای فعال کردن برنامه فوق می بایست در زمان راه اندازی سیستم کلیدهای خاصی را فعال تا زمینه استفاده از برنامه فوق فراهم گردد. در اغلب سیستم ها بمنظور فعال شدن برنامه پیکربندی کلید Esc یا Del یا F1 یا F2 یا Ctrl-Esc یا Ctrl-Alt-Esc را می بایست فعال کرد.( معمولا" در زمان راه اندازی سیستم نوع کلیدی که فشردن آن باعث فعال شدن برنامه پیکربندی می گردد، بصورت یک پیام بر روی صفحه نمایشگر نشان داده خواهد شد ) پس از فعال شدن برنامه پیکربندی با استفاده از مجموعه ای از گزینه های می توان اقدام به تغییر پارامترهای مورد نظر کرد. تنظیم تاریخ و زمان سیستم ، مشخص نمودن اولویت درایو بوت، تعریف یک رمز عبور برای سیستم ، پیکربندی درایوها ( هارد، فلاپی ، CD) و ... نمونه هائی از گزینه های موجود در این زمینه می باشند. در زمان تغییر هر یک از تنظیمات مربوطه در CMOS می بایست دقت لازم را بعمل آورد چراکه در صورتیکه عملیات فوق بدرستی انجام نگیرد اثرات منفی بر روی سیستم گذاشته و حتی در مواردی باعث اختلال در راه اندازی سیستم خواهد شد.

 2 - بارگذاری راه اندازهای دستگاه ها و گرداننده های وقفه های سیستم (Interrupthandlers).Interrupt handlers نوع خاصی از نرم افزار بوده که بعنوان یک مترجم بین عناصر سخت افزاری و سیستم عامل ایفای وظیفه می نماید.مثلا" زمانیکه شما کلیدی را برروی صفحه کلید فعال می نمائید، سیگنال مربوطه، برای Interrupt handler صفحه کلید ارسال شده تا از این طریق به پردازنده اعلام گردد که کدامیک از کلیدهای صفحه کلید فعال شده اند.

 3- آماده سازی ثبات ها و مدیریت تغذیه (لازم به توضیح است که ثبات ها حافظه های بسیار کوچک و سریعی هستند که در داخل CPU قرار دارند و CPU به طور مستقیم به آنها دسترسی دارد)

4- انجام آزمایش خودکار سخت افزارها و نمایش تنظیمات سیستم.

5  تشخیص درایوی که سیستم می بایست از طریق آن راه اندازی (Booting) گردد.

 6 - مقدار دهی اولیه برنامه مربوط به استقرار سیستم عامل در حافظه (Bootstrap)

اولین چیزهایی که بعد از روشن نمودن رایانه مشاهده می کنیم ناشی از اعمال بایوس است که هر یک مفاهیم خاصی دارند. مثل مقدار حافظه موجود بر روی سیستم ، مدل و نوع کارت گرافیکی و مادربرد ، سرعت CPU ، نوع دیسک سخت و.... گرداننده های وقفه ها ، قطعات نرم افزاری کوچکی هستند که مانند یک مترجم بین قطعات سخت افزاری و سیستم عامل عمل می کنند. راه اندازهای دستگاه ها نیز قطعات نرم افزاری دیگری هستند که سخت افزارهای پایه از قبیل صفحه کلید و ماوس و دیسک های سخت و فلاپی درایو را شناسایی می کنند. بعد از بارگذاری این نرم افزارها و مقداردهی اولیه به ثباتها ، بایوس به بررسی سالم بودن کارت گرافیکی می پردازد. اکثر کارتهای گراٿیکی یک بایوس کوچک مخصوص به خود دارند که حافظه و پردازنده روی کارت گراٿیکی را آماده کار می کند. در غیر این صورت معمولا در یک تراشه جداگانه روی مادربرد ، اطلاعات مربوط به راه انداز کارت گرافیکی قرار دارد که بایوس اطلاعات موجود در آن را بارگذاری می کند. در قدم بعدی بایوس چک می کند که آیا شروع کار رایانه ناشی از روشن شدن رایانه است که به اصطلاح به آن Cold boot گویند و یا ناشی از راه اندازی مجدد رایانه است. در صورت تشخیص راه اندازی مجدد، بایوس از بقیه تست های اولیه صرف نظر می کند. در غیر این صورت بایوس از صحت سلامت RAM با انجام تست خواندن و نوشتن در هر نشانی حافظه اطمینان حاصل می کند. سپس درگاههای PS/2 یا USB را برای وجود صفحه کلید یا ماوس چک می کند. سپس گذرگاه های PCI را جستجو می کند و در صورت یاٿتن این گذرگاه ها کارتهای نصب شده بر روی آنها را بررسی می کند. در صورتی که بایوس در این روالها با خطایی مواجه شود، با یک سری بوق یا نمایش پیغام ، کاربر را از وجود خطا آگاه می کند. خطاهای یافت شده در این بخش ، تقریبا همیشه سخت افزاری هستند. البته همیشه این خطاها ناشی از خرابی نیست و گاهی ناشی از اتصال ناصحیح و گاهی از عدم وجود یک قطعه لازم الوجود مثل RAM یا کارت گرافیک حکایت دارد. گاهی نیز از یک ناسازگاری لحظه ای است که امکان دارد با یک راه اندازی مجدد، مشکل رفع شود. اما همیشه باید خطاهای اعلام شده توسط بایوس را جدی گرٿت. بعد از این مرحله بایوس به تقدم دستگاه های ذخیره سازی ، به منظور بوت کردن می پردازد و در صورت عدم وجود یکی ، به سراغ دیگری می رود. به طور کلی مفهوم بوت کردن به بارگذاری و اجرای سیستم عامل بازمی گردد. تعیین ترتیب دستگاه راه انداز و دیگر تنظیمات سیستم از طریق ورود به CMOS Setupامکانپذیر است. البته تغییر ناشیانه این تنظیمات موجب می شود که دستگاه به درستی راه اندازی نشود. بایوس برای ذخیره سازی تغییرات تنظیمات ، از فناوری CMOS استٿاده می کند. با این فناوری ، یک باتری لیتیم کوچک ، توان کافی برای نگه داشتن تنظیمات شما را برای چند سال دارد. در صورت قطع این منبع تغذیه کوچک یا تمام شدن عمر باتری تنظیمات شما از بین رفته و به حالت پیش ٿرض کارخانه باز می گردد. با آمدن دستگاه ها و استانداردهای جدید ، گاهی بایوس ها نیاز به به روزرسانی پیدا می کنند.

به روز رسانی بایوس

بایوس در نوعی حافظه فقط خواندنی ذخیره شده است ، تغییر آن کمی سخت تر از به روزرسانی دیگر نرم افزارهاست. به همین منظور نیاز به یک برنامه ارائه شده توسط شرکت سازنده نیاز خواهید داشت. بنابراین باید تاریخ و نوع بایوس خود را هنگام راه اندازی سیستم بخوانید و با مراجعه به سایت شرکت سازنده نرم افزار مربوطه را در صورت وجود دریافت کنید و بعد از کپی کردن آن نرم افزار داخل فلاپی و راه اندازی سیستم توسط آن فلاپی ، عمل به روزرسانی را انجام دهید. برای انجام این کار باید خیلی مراقب باشید و توجه کنید که نرم افزار مورد استفاده شما دقیقا مربوط به نوع بایوس شما باشد و نه مدلهای دیگر آن. در غیر این صورت ممکن است بایوس و در نتیجه آن سیستم شما از کار بیفتد و بلااستفاده شود