مقاله همه چیز درباره بایوس کامپیوترتان

اغلب برای افراد مشکل است که تفاوت بین سخت افزار و نرم افزار را درک نمایند و این به این دلیل است که این دو موضوع در طراحی،ساخت وپیاده سازی سیستم‌ها بسیار به هم وابسته‌اند . برای درک بهتر تفاوت بین آنها لازم است که ابتدا مفهوم BOIS را درک کنید. 

BOISتنها کلمه ای است که می‌تواند تمام درایورهایی را که در یک سیستم به عنوان واسط سخت افزار سیستم و سیستم عامل کار می‌کنند ، را شرح دهد.
BOISدر حقیقت نرم افزار را به سخت افزار متصل می‌نماید . قسمتی از بایوس بر روی چیپ ROM مادربرد و قسمتی دیگر بر روی چیپ کارتهای وفق دهنده قرار دارد که FIRE WARE(یعنی میانه افزار یا سفت افزار)نامیده میشود .

یک PC می‌تواند شامل لایه‌هایی (بعضی نرم افزاری و بعضی سخت افزاری ) باشد که واسط بین یکدیگرند. در اکثر اوقات شما می‌توانید یک کامپیوتر (PC) را به چهار لا یه تقسیم کنید که هر کدام از لایه‌ها به زیر مجموعه‌هایی کوچکتر تقسیم کنیم . در شکل 1-5 چهار لایه نمونه از یک PC را مشاهده می‌کنید . هدف از این نوع طراحی این است که سیستم عامل‌ها و نرم افزار‌های مختلف بر روی سخت افزار‌های مختلف اجرا شوند (حالت مستقل از سخت افزار ) . شکل 1-5 نشان می‌دهد که چگونه دو ماشین متفاوت با سخت افزار‌های مختلف که از یک نسخه بایوس استفاده می‌کنند ، می‌توانند انواع نرم افزارها و سیستم عامل‌های مختلف را اجرا کنند . 

در معماری این لایه‌ها برنامه‌های کاربردی با سیستم عامل از طریق API(Application Program Interface) ارتباط برقرار می‌کنند .
API بر اساس سیستم عاملی که مورد استفاده قرار می‌گیرد و مجموعه توابع و دستورالعملهایی که برای یک بسته نرم افزاری ارائه می‌دهد ، متغیر می‌باشد . به طور مثال یک بسته نرم افزاری می‌تواند از سیستم عامل برای ذخیره و بازیابی اطلاعات استفاده کند و خود نرم افزار مجبور نیست که این کارها را انجام دهد. 
نرم افزارها طوری طراحی شده‌اند که ما می‌توانیم آنرا بر روی سیستمهای دیگر نصب و اجرا نمائیم و این به دلیل مجزا شدن سخت افزار از نرم افزار است و نرم افزار از سیستم عامل برای دستیابی به سخت اقزار سیستم استفاده می‌کند . سپس سیستم عامل از طریق واسط‌ها به لایه‌های بایوس دستیابی پیدا می‌کند .

معماری سخت افزار و نرم افزار بایوس 

البته بایوس ، نرم افزاری است که شامل گرداننده‌های مختلفی است که که رابط بین سخت افزار و سیستم عامل هستند یعنی بایوس نرم افزاری است که همه آن از روی دیسک بارگذاری نمی شود بلکه قسمتی از آن ، قبلا بر روی چیپهای موجود در سیستم یا برروی کارتهای وفق دهنده نصب شده اند. 

بایوس در سیستم به سه صورت وجود دارد :
1-ROM BIOS نصب شده بر روی مادر برد.
2- بایوس نصب شده بر روی کارتهای وفق دهنده (همانند کارت ویدئویی)
3- بارگذاری شده از دیسک(گرداننده‌ها)

چون بایوس مادربرد مقدمات لازم را برای گردادننده‌ها و نرم افزارها ی مورد نیاز فراهم میکند ،د اکثرا به صورت سخت افزاری که شامل یک چیپ ROM می‌باشد موجود است.
سالهای پیش هنگامی که سیستم عامل DOS بر روی سیستم اجرا میشد خود به تنهائی کافی بود و گرداننده ای (Driver) مورد نیاز نداشت . بایوس مادربرد به طور عادی شامل گرداننده‌هایی است که برای یک سیستم پایه همانند صفحه کلید، فلاپی درایو،‌هارد دیسک ، پورتهای سزیال و موازی و غیره ... است.

BIOS و CMOS RAM 

اکثر افراد BIOS رابا CMOS RAM اشتباه می‌گیرند ، این از آنجا سرچشمه می‌گیرد که برنامه Setup برای پیکربندی BIOS و ذخیره آن در CMOS RAM می‌شود استفاده می‌شود.
در حقیقت BIOS و CMOS RAM دو چیز متفاوت از هم می‌باشند. بایوس مادربرد در یک چیپ ROM به طور ثابت ذخیره شده است.
همچنین بر روی مادربرد یک چیپ است که RTC/NVRAM نامیده می‌شود ، که زمان سیستم را نگهداری می‌کند و یک حافظه فرار و ثابت است که اولین بار در چیپ MC146818 ساخت شرکت موتورلا استفاده شده است، و ظرفیت آن 64 بایت است که 10 بایت آن مربوط به توابع ساعت است ..
اگرچه این چیپ غیر فرار نامیده می‌شود اما با قطع برق ، ساعت و تاریخ تنظیم شده در آن و داده‌های درون RAM پاک می‌شود . 

BIOS مادربرد :

همه مادربردها شامل یک چیپ مخصوص هستند که بر روی آن نرم افزاری قرار دارد که BIOS یا ROM BIOS نامیده می‌شود . این چیپ ROM شامل برنامه‌های راه اندازی و گرداننده‌هایی است که که در هنگام راه اندازی سیستم مورد نیاز است و یک واسطه به سخت افزار پایه سیستم است . 
اغلب به CMOS RAM (حافظه پاک نشدنی NVRAM(Non-Volatile نیز می‌گویند ، چون با 1 میلینیوم آمپر فعال می‌شود و تا هنگامی که باطری لیتیوم فعال باشد ، داده‌ها باقی می‌مانند.
BIOS مجموعه ای از برنامه‌هایی است که در یک یا چند چیپ ذخیره شده است ، که در طول راه اندازی سیستم این مجموعه از برنامه‌ها قبل از هر برنامه ای حتی سیستم عامل بارگذاری می‌شوند . 
BIOS در اکثر سیستمهای PC‌ها شامل چهار تابع است:
POST(Power Self On Test): این برنامه پردازنده، حافظه ،چیپستها ،وفق دهنده ویدوئویی ، دیسک کنترلر ،گرداننده‌های دیسکی ،صفحه کلید ،و مدارات دیگر را تست می‌کند. 
BIOS Setup: برنامه ای است که در طول اجرای برنامه POST بافشار دادن کلید خاصی فعال می‌شود و به شما اجازه می‌دهد مادربرد را پیکربندی کنید و تنظیم پارامترهایی همانند ساعت و تاریخ و پسورد و ... را انجام دهید. در سیستمهای 286 و 386 برنامه Setup در ROM آنها وجود ندارد و لازم است که شما سیستم را توسط دیسک مخصوص Setup راه اندازی نمائید.
بارگذارکننده یا لودر BootStrap :روالی است که سیستم ار برای پیدا کردن سکتور Boot جستجو می‌کند .
BIOS: که مجموعه ای از گرداننده‌هایی است که واسط بین سخت افزار و سیستم عامل است.