بایاس BIOS

يکی از متداولترين موارد کاربرد حافظه
های Flash ، استفاده از آنان در BIOS)Basic Input/Output System) است .
BIOS اين اطمينان را به عناصر سخت افزاری نظير : تراشه ها ، هارد يسک ،
پورت ها ، پردازنده و ... خواهد داد که بدرستی عمليات خود را در کنار
يکديگر انجام دهند. هر کامپيوتر ( شخصی ، دستی ) دارای يک ريزپردازنده
بعنوان واحد پردازشگر مرکزی است . ريزپردازنده يک المان سخت افزاری است
.بمنظور الزام پردازنده برای انجام يک عمليات خاص، می بايست مجموعه ای از
دستورالعمل ها که نرم افزار ناميده می شوند نوشته شده و در اختيار
پردازنده قرار گيرد. از دو نوع نرم افزار استفاده می گردد : - سيستم عامل
: سيستم عامل مجموعه ای از خدمات مورد نياز برای اجرای يک برنامه را فراهم
می نمايد. ويندوز 98 ، 2000 و يا لينوکس نمونه هائی از سيستم های عامل می
باشند. - برنامه های کاربردی : برنامه های کاربردی نرم افزارهائی هستند که
بمنظور تامين خواسته های خاصی طراحی و در اختيار کاربران گذاشته می شوند.
برنامه هائی نظير : Word ، Excel و ... نمونه هائی از اين نوع نرم افزارها
می باشند. BIOS در حقيقت نوع سومی از نرم افزارها بوده که کامپيوتر بمنظور
عملکرد صحيح خود به آن نياز خواهد داشت. خدمات ارائه شده توسط BIOS نرم
افزار BIOS دارای وطايف متعددی است . ولی بدون شک مهمترين وظيفه آن
استقرار سيستم عامل در حافظه است . زمانيکه کامپيوتر روشن و ريزپردازنده
سعی در اجرای اولين دستورالعمل های خود را داشته باشد ، می بايست
دستورالعمل های اوليه از مکان ديگر در اختيار آن گذاشته شوند ( در حافظه
اصلی کامپيوتر هنوز اطلاعاتی قرار نگرفته است ) دستورالعمل های مورد نظر
را نمی توان از طريق سيستم عامل در اختيار پردازنده قرار داد چراکه هنوز
سيستم عامل در حافظه مستقر نشده و همچنان بر روی هارد ديسک است . مشکل
اينجاست که می بايست با استفاده از روشهائی به پردازنده اعلام گردد که
سيستم عامل را به درون حافظه مستقر تا در ادامه زمينه استفاده از خدمات
سيستم عامل فراهم گردد. BIOS دستورالعمل های لازم را در اين خصوص ارائه
خواهد کرد. برخی از خدمات متداول که BIOS ارائه می دهد ، بشرح زير می
باشد: - يک برنامه تست با نام POST بمنظور بررسی صحت عملکرد عناصر سخت
افراری - فعال کردن تراشه های BIOS مربوط به ساير کارت های نصب شده در
سيستم نظير : کارت گرافيک و يا کنترل کننده SCSI - مديريت مجموعه ای از
تنظيمات در رابطه با هارد ديسک،Clock و ... BIOS ، يک نرم افزار خاص است
که بعنوان اينترفيس ( ميانجی ) بين عناصر اصلی سخت افزارهای نصب شده بر
روی سيستم و سيستم عامل ايفای وظيفه می نمايد. نرم افزار فوق اغلب در
حافظه هائی از نوع Flash و بصورت يک تراشه بر روی برد اصلی نصب می گردد.
در برخی حالات تراشه فوق يک نوع خاص از حافظه ROM خواهد بود. زمانيکه
کامپيوتر روشن می گردد BIOS عمليات متفاوتی را انجام خواهد داد: - بررسی
محتويات CMOS برای آگاهی از تنظيمات خاص انجام شده - لود کردن درايورهای
استاندارد و Interrupt handlers - مقدار دهی اوليه ريجسترها و مديريت
Power - اجرای برنامه POST بمنظور اطمينان از صحت عملکرد عناصر سخت افزاری
- تشخيص درايوی که سيستم می بايست از طريق آن راه اندازی (Booting) گردد.
- مقدار دهی اوليه برنامه مربوط به استقرار سيستم عامل در حافظه
(Bootstrap) اولين موردی را که BIOS بررسی خواهد کرد، اطلاعات ذخيره شده
در يک نوع حافظه RAM با ظرفيت 64 بايت است . اطلاعات فوق بر روی تراشه ای
با نام CMOS)Complementry metal oxid semiconductor) ذخيره می گردند. CMOS
شامل اطلاعات جزئی در رابطه با سيستم بوده و درصورت بروز هر گونه تغييردر
سيستم، اطلاعات فوق نيز تغيير خواهند کرد. BIOS از اطلاعات فوق بمنظور
تغيير و جايگزينی مقادير پيش فرض خود استفاده می نمايد. Interrupt
handlers نوع خاصی از نرم افزار بوده که بعنوان يک مترجم بين عناصر سخت
افزاری و سيستم عامل ايفای وظيفه می نمايد.مثلا" زمانيکه شما کليدی را
برروی صفحه کليد فعال می نمائيد، سيگنال مربوطه، برای Interrupt handler
صفحه کليد ارسال شده تا از اين طريق به پردازنده اعلام گردد که کداميک از
کليدهای صفحه کليد فعال شده اند. درايورها يک نوع خاص ديگر از نرم افزارها
بوده که مجموعه عمليات مجاز بر روی يک دستگاه را تبين و راهکارهای ( توابع
) مربوطه را ارائه خواهند. اغلب دستگاه های سخت افزاری نظير: صفحه کليد،
موس ، هارد و فلاپی درايو دارای درايورهای اختصاصی خود می باشند. با توجه
به اينکه BIOS بصورت دائم با سيگنال های ارسالی توسط عناصر سخت افزاری
مواجه است ، معمولا" يک نسخه از آن در حافظه RAM تکثير خواهد شد. راه
اندازی ( بوتينگ، Booting) کامپيوتر پس از روشن کردن کامپيوتر، BIOS
بلافاصله عمليات خود را آغاز خواهد کرد. در اغلب سيستم ها ، BIOS در زمان
انجام عمليات مربوطه پيام هائی را نيز نمايش می دهد ( ميزان حافظه، نوع
هارد ديسک و ...) بمنظور آماده سازی کامپيوتر برای ارائه خدمات به
کاربران، BIOS مجموعه ای از عمليات را انجام می دهد. پس از بررسی و آگاهی
از تنظيمات موجود در CMOS و استقرار Interrupt handler در حافظه RAM ،
کارت گرافيک بررسی می گردد. اغلب کارت های گرافيک ، دارای BIOS اختصاصی
بوده که حافظه و پردازنده مربوط به کارت گرافيک را مقدار دهی اوليه می
نمايد. در صورتيکه BIOS اختصاصی برای کارت گرافيک وجود نداشته باشد از
درايور استانداری که در ROM ذخيره شده است ، استفاده و درايو مربوطه فعال
خواهد شد ( درايور استاندارد کارت گرافيک ) در ادامه BIOS نوع راه اندازی
( راه اندازی مجدد (Rebbot) و يا راه اندازی اوليه (Cold Boot ) را تشخيص
خواهد داد .برای تشخيص موضوع فوق، از محتويات آدرس 0000:0472 حافظه
استفاده می گردد. در صورتيکه در آدررس فوق مقدار 123h موجود باشد ، بمنزله
"راه اندازی مجدد" بوده و برنامه BOIS بررسی صحت عملکرد حافظه را انجام
نخواهد داد. در غير اينصورت ( در صورت وجود هر مقدار ديگر در آدرس فوق )
يک "راه اندازی اوليه " تلقی می گردد. در اين حالت بررسی صحت عملکرد و
سالم بودن حافظه انجام خواهد شد. در ادامه پورت های سريال و USB برای
اتصال صفحه کليد وموس بررسی خواهند شد. در مرحله بعد کارت های PCI نصب شده
بر روی سيستم بررسی می گردند. در صورتيکه در هر يک از مراحل فوق BIOS با
اشکالی برخورد نمايد با نواختن چند Beep معنی دار، مورد خطاء را اعلام
خواهد کرد. خطاهای اعلام شده اغلب به موارد سخت افزار سيستم مربوط می
گردد. برنامه BIOS اطلاعاتی در رابطه با نوع پردازنده ، فلاپی درايو ،
هارد ديسک ، حافظه تاريخ و شماره ( ورژن ) برنامه BIOS ، نوع صفحه نمايشگر
را نمايش خواهد داد. در صورتيکه بر روی سيستم از آداپتورهای SCSI استفاده
شده باشد ، BIOS درايور مربوطه آن رااز BIOS اختصاصی آداپتور فعال و BIOS
اختصاصی اطلاعاتی را در رابطه با آداپتور SCSI نمايش خواهد داد. در ادامه
برنامه BIOS نوع درايوی را که می بايست فرآيند انتقال سيستم عامل از آن
آغاز گردد را تشخيص خواهد داد. برای نيل به هدف فوق از تنظيمات موجود در
CMOS استفاده می گردد. اولويت درايو مربوطه برای بوت سيستم متغير و به نوع
سيستم بستگی دارد. اولويت فوق می تواند شامل مواردی نظير : A,C,CD و يا
C,A,CD و ... باشد.(A نشاندهنده فلاپی درايو C نشاندهنده هاردديسک و CD
نشاندهنده درايو CD-ROM است ) در صورتيکه درايو مشخص شده شامل برنامه های
سيستم عامل نباشد پيام خطائی نمايش داده خواهد شد. (Non System disk or
disk error ) پيکربندی BIOS در بخش قبل اشاره گرديد که BIOS در موارد
ضروری از تنظيمات ذخيره شده در CMOS استفاده می نمايد. برای تغيير دادن
تنظيمات مربوطه می بايست برنامه پيکربندی CMOS فعال گردد. برای فعال کردن
برنامه فوق می بايست در زمان راه اندازی سيستم کليدهای خاصی را فعال تا
زمينه استفاده از برنامه فوق فراهم گردد. در اغلب سيستم ها بمنظور فعال
شدن برنامه پيکربندی کليد Esc يا Del يا F1 يا F2 يا Ctrl-Esc يا
Ctrl-Alt-Esc را می بايست فعال کرد.( معمولا" در زمان راه اندازی سيستم
نوع کليدی که فشردن آن باعث فعال شدن برنامه پيکربندی می گردد، بصورت يک
پيام بر روی صفحه نمايشگر نشان داده خواهد شد ) پس از فعال شدن برنامه
پيکربندی با استفاده از مجموعه ای از گزينه های می توان اقدام به تغيير
پارامترهای مورد نظر کرد. تنظيم تاريخ و زمان سيستم ، مشخص نمودن اولويت
درايو بوت، تعريف يک رمز عبور برای سيستم ، پيکربندی درايوها ( هارد،
فلاپی ، CD) و ... نمونه هائی از گزينه های موجود در اين زمينه می باشند.
در زمان تغيير هر يک از تنظيمات مربوطه در CMOS می بايست دقت لازم را بعمل
آورد چراکه در صورتيکه عمليات فوق بدرستی انجام نگيرد اثرات منفی بر روی
سيستم گذاشته و حتی در مواردی باعث اختلال در راه اندازی سيستم خواهد شد.
BIOS از تکنولوژی CMOS بمنظور ذخيره کردن تنظيمات مربوطه استفاده می نمايد
. در اين تکنولوژی يک باتری کوچک ليتيوم انرژی(برق) لازم برای نگهداری
اطلاعات بمدت چندين سال را فراهم می نمايد ارتقاء برنامه BIOS تغيير
برنامه BIOS بندرت انجام می گيرد. ولی در موارديکه سيستم قديمی باشد،
ارتقاء BIOS ضروری خواهد بود.با توجه به اينکه BIOS در نوع خاصی از حافظه
ROM ذخيره می گردد، تغيير و ارتقاء آن مشابه ساير نرم افزارها نخواهد بود.
بدين منظور به يک برنامه خاص نياز است . برنامه های فوق از طريق توليد
کنندگان کامپيوتر و يا BIOS عرضه می گردند. در زمان راه اندازی سيستم می
توان تاريخ ، شماره و نام توليد کننده BIOS را مشاهده نمود. پس از مشخص
شدن نام سازنده BIOS ، با مراجعه به وب سايت سازنده ، اطمينان حاصل گردد
که برنامه ارتقاء BIOS از طرف شرکت مربوطه عرضه شده است . در صورتيکه
برنامه موجود باشد می بايست آن را Download نمود. پس از اخذ فايل( برنامه)
مربوطه آن را بر روی ديسکت قرار داده و سيستم را از طريق درايو A ( فلاپی
درايو) راه اندازی کرد. در اين حالت برنامه موجود بر روی ديسکت، BIOS
قديمی را پاک و اطلاعات جديد را در BIOS می نويسد. در زمان ارتقاء BIOS
حتما" می بايست به اين نکته توجه گردد که از نسخه ای که کاملا" با سيستم
سازگاری دارد، استفاده گردد در غير اينصورت BIOS با اشکال مواجه شده و
امکان راه اندازی سيستم وجود نخواهد داشت .!