ماذا يفعل BIOS الخاص بي بعد تمهيد؟

بمجرد انتهاء جهاز الكمبيوتر من عملية التشغيل وكنت في داخل نظام التشغيل ، هل هناك أي شيء يتبقى لـ BIOS للقيام به?

تأتي جلسة الأسئلة والأجوبة اليوم مقدمة من SuperUser-a subdivision of Stack Exchange ، وهي مجموعة مجتمعية للمواقع على شبكة الإنترنت Q & A.

السؤال

يضع قارئ SuperAser Indrek هذا السؤال BIOS ذات الصلة:

لطالما تساءلت عما إذا كان BIOS (بصرف النظر عن إجراء POST ، بدء تشغيل برنامج bootloader وتمرير التحكم إلى نظام التشغيل بعد الضغط على زر الطاقة) له أي غرض أو وظيفة أثناء تشغيل نظام التشغيل?

هل يتصل نظام التشغيل بال BIOS أثناء التشغيل وإذا كان كذلك ، فكيف?

في الواقع؟ ما الوظيفة التي يقوم بها BIOS إلى جانب دوره الحيوي في بدء تشغيل الكمبيوتر?

الاجابات

بإذن من SuperUser Contributor حلزون ميكانيكي ، لمحة عامة عن كيفية تغير دور BIOS بمرور الوقت وما هو عليه وما لا يقوم به اليوم:

دور BIOS

مع أنظمة تشغيل حديثة, عمليا لا شيء. قال لينوس تورفالدس أن مهمته هي "فقط تحميل نظام التشغيل والحصول على الجحيم من هناك".

تعتمد أنظمة التشغيل الأقدم مثل MS-DOS على BIOS للعديد من المهام (على سبيل المثال ، الوصول إلى القرص) ، عن طريق استدعاء المقاطعات.

مع أنظمة التشغيل الحديثة ، فإن أداة تحميل التشغيل تنتقل بسرعة إلى وضع 32 أو 64 بت وتنفذ نظام التشغيل OS kernel. يمكن لـ kernel تسجيل معالجات المقاطعة الخاصة به ، والتي يمكن استدعاؤها بواسطة تطبيقات مساحة المستخدم. يمكن أن تكون إجراءات kernel أكثر قابلية للحركة (حيث أنها لا تعتمد على الأجهزة المحددة) ، أكثر مرونة (يمكن لبائعي نظام التشغيل تغييرها حسب الطلب بدلاً من الاضطرار إلى استخدام كل ما يأتي مع الأجهزة) ، أكثر تعقيدًا (يمكنهم تنفيذ تعقيدات معقدة الكود بدلاً من ما تم برمجته في BIOS) ، وأكثر أمانًا (نظرًا لأن نظام التشغيل يمكنه التحكم في الوصول إلى الموارد المشتركة ومنع البرامج من التلاعب ببعضها البعض ، وتنفيذ مخططات الأذونات التعسفية الخاصة به).

للتفاعل مع أجهزة معينة ، يمكن أن تقوم أنظمة التشغيل بتحميل واستخدام برامج تشغيل الأجهزة الخاصة بها. لذلك ليس هناك حاجة لنظام التشغيل أو التطبيقات للاتصال معظم إجراءات BIOS على الإطلاق. في الواقع ، لأسباب أمنية ، يتم تعطيل BIOS المقاطعات. نظرًا لأن نظام الإدخال والإخراج الأساسي (BIOS) يعمل في الوضع الحقيقي 16 بت ، فمن الصعب الاتصال بأنظمة التشغيل الحديثة.

في حين أن استخدام BIOS محدود للغاية أثناء تشغيل نظام التشغيل ، فإن وظائفه لا تزال مستخدمة بشكل محيطي. على سبيل المثال ، عندما ينام جهاز الكمبيوتر ، لا يعمل نظام التشغيل ويقع في النهاية على البرامج الثابتة لتعيين الجهاز إلى الحالة الصحيحة لإيقاف التشغيل مؤقتًا واستئنافه. تقتصر هذه الاستخدامات عمومًا على ACPIcalls بدلاً من المكالمات إلى واجهة BIOS الكاملة. ACPI هو ملحق BIOS الذي "يجلب إدارة الطاقة تحت سيطرة نظام التشغيل (OSPM) ، على عكس نظام BIOS المركزي السابق ، الذي يعتمد على البرامج الثابتة الخاصة بالنظام الأساسي لتحديد سياسة إدارة وتكوين الطاقة".

لاحظ أن "BIOS" رسميًا يشير إلى واجهة برنامج ثابت معين ، ولكن يستخدم المصطلح بشكل شائع للإشارة إلى البرامج الثابتة للكمبيوتر بشكل عام. بعض أجهزة الكمبيوتر الحديثة (خاصة أجهزة Apple) قد حلت محل BIOS (sensu strictu) مع UEFI ، وهو بالطبع ما يسمى لتنفيذ هذه الوظائف.

لمزيد من المعلومات حول كيفية تقلص دور BIOS بمرور الوقت ، راجع ويكيبيديا.

يقدم لنا مساهم آخر من SuperUser ، وهو Simon Richter ، نظرة عامة على الأمور التي لا يزال BIOS يعمل بها:

BIOS وإدارة الطاقة

يوفر BIOS عددًا من الخدمات لأنظمة التشغيل ، ومعظمها يتعلق بإدارة الطاقة:

تعديل وحدة المعالجة المركزية وساعات الحافلة
تمكين / تعطيل أجهزة اللوحة الأم
توسيع السيطرة على ميناء الميناء
تعليق على القرص وتعليق إلى ذاكرة الوصول العشوائي
استئناف إعدادات الحدث

يتم تنفيذ التعليق إلى القرص في نظام التشغيل في معظم الأوقات حيث يمكن لنظام التشغيل استعادة حالته بشكل أسرع (يتم إعادة تحميل حالة kernel فقط ، ويتم تبديل حالة البرنامج عند الحاجة ، وهو أسرع بشكل كبير من إعادة تحميل ذاكرة الوصول العشوائي بالكامل) ، ولكن تبقى الميزة في المواصفات.

لا يمكن لنظام التشغيل تعليق نظام التشغيل إلى ذاكرة الوصول العشوائي ، نظرًا لأنه يعتمد على تخطي BIOS لتهيئة RAM واختبارها ، لذلك يحتاج نظام التشغيل إلى واجهة برمجة تطبيقات لإخبار BIOS أنه ينوي استئنافه باستخدام محتويات ذاكرة الوصول العشوائي الحالية. من أجل توفير هذه الخدمة ، يطلب نظام الإدخال والإخراج (BIOS) من نظام التشغيل ترك منطقة RAM معينة سليمة.

واجهة نظام التشغيل لكافة خدمات BIOS هي جزء من رمز الجهاز الظاهري الذي يجب تشغيله على المحاكي ، والذي يقوم بإنشاء عمليات الإدخال / الإخراج الضرورية في الجهاز. للتعليق ، يتم تنفيذ هذا بشكل عام بحيث يؤدي تنفيذ أحد الأجهزة إلى تشغيل المقاطعة ، التي تنقل التحكم إلى BIOS.

هل لديك شيء تضيفه إلى الشرح؟ الصوت قبالة في التعليقات. هل ترغب في قراءة المزيد من الإجابات من مستخدمي Stack Exchange الآخرين المحترفين بالتكنولوجيا؟ تحقق من موضوع المناقشة الكامل هنا.