ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

ΒΑΣΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Ε/Ε (BIOS)

Τα βασικά μέρη του BIOS

ΕΙΣΑΓΩΓΗ
Όταν "ανοίγουμε" τον υπολογιστή η κύρια μνήμη είναι εντελώς "άδεια", με αποτέλεσμα ο υπολογιστής να πάσχει από "αμνησία" και να μην είναι σε θέση να εκτελέσει καμία λειτουργία. Για να ξαναβρεί ο υπολογιστής τη "μνήμη" του, ακολουθεί μια συγκεκριμένη διαδικασία που είναι γνωστή ως εκκίνηση (start υρ ή boot υρ). Μέσα σε ένα chip ROM είναι αποθηκευμένες μερικές βασικές πληροφορίες που βοηθούν τον υπολογιστή να κάνει διαφόρους ελέγχους και να "αναγνωρίσει" το hardware που διαθέτει. Οι πληροφορίες αυτές γράφονται σε μνήμη ROM γιατί πρέπει να είναι διαθέσιμες ακόμα και όταν διακοπεί η τροφοδοσία του υπολογιστή με ηλεκτρικό ρεύμα.

BIOS συστήματος

Το BIOS του συστήματος (BIOS System-Basic Input Output SΥstem-Βασικό σύστημα εισόδου / εξόδου) είναι λογισμικό (του χαμηλότερου επίπεδου) που λειτουργεί ως διασύνδεση (interface) μεταξύ του hardware (κυρίως του επεξεργαστή και των chipsets) και του λειτουργικού συστήματος. Επίσης, το BIOS του συστήματος είναι υπεύθυνο για μια σειρά ελέγχων (ρυθμίσεις του hardware) καθώς και για τη σωστή εκκίνηση του υπολογιστή. Το chip που περιέχει το BIOS τοποθετείται σε ειδική υποδοχή πάνω στη μητρική πλακέτα και περιέχει εκτός των άλλων κυκλωμάτων μια μνήμη ROM (BIOS ROM) και μια μνήμη RAM ειδικού τύπου (BIOS CM9S).

Μνήμη BIOS ROM

Όταν ανοίγουμε τον υπολογιστή τον έλεγχο αναλαμβάνει ένα πρόγραμμα που είναι γνωστό ως BIOS program ή BIOS boot program ή BIOS start uρ program. Το BIOS program είναι αποθηκευμένο μέσα σε ένα chip ROM (μνήμη ανάγνωσης μόνο) μιας και ο κώδικας του δεν πρέπει να μεταβάλλεται (εκτός από ειδικές περιπτώσεις). Είναι σημαντική η "ακεραιότητα" του BIOS program αφού ελέγχει και συντονίζει όλες τις λειτουργίες που απαιτούνται μέχρι ο υπολογιστής να είναι έτοιμος να εκτελέσει μια εφαρμογή ή κάποια εντολή του χρήστη. Μερικά από τα βασικά χαρακτηριστικά του υπολογιστή καθορίζονται ακριβώς μέσα στο BIOS program και έτσι μπορεί να αλλάξει ολόκληρη η ταυτότητά του, αναβαθμίζοντας το BIOS program. Η αναβάθμιση μπορεί να γίνει με δυο τρόπους: Είτε αντικαθιστώντας το chip του BIOS με νεότερη έκδοση, είτε χρησιμοποιώντας ειδικό λογισμικό. Στην πρώτη περίπτωση πρέπει να "ανοιχτεί" ο υπολογιστής από κάποιον ειδικό και να αντικατασταθεί το παλιό chip του BIOS με το νέο. Η διαδικασία βέβαια είναι σχετικά επίπονη και απαιτεί προσοχή προκειμένου να αποφευχθούν καταστροφές στα φυσικά μέρη του υπολογιστή. Στην δεύτερη περίπτωση χρησιμοποιείται ένας ειδικός τύπος BIOS ROM που ονομάζεται EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only

Memory). Το περιεχόμενο (BIOS program) της EEPROM μπορεί να αλλάξει με την βοήθεια ενός ειδικού προγράμματος το οποίο αποστέλλεται από τον κατασκευαστή του BIOS. Με αυτόν τον τρόπο αναβαθμίζεται το BIOS program χωρίς να αντικατασταθεί το αντίστοιχο chip και με μικρότερο κόστος. Η διαδικασία ονομάζεται flashing the BIOS ενώ το αντίστοιχο chip λέγεται flash BIOS. Παρόλα τα πλεονεκτήματα του flash BIOS υπάρχει και ένα σοβαρό μειονέκτημα. Εάν κατά τη διαδικασία αναβάθμισης του BIOS υπάρξει κάποιο εξωτερικό πρόβλημα, για παράδειγμα διακοπή του ρεύματος, τότε δεν θα ολοκληρωθεί σωστά η αναβάθμιση και θα εμφανιστούν διάφορα προβλήματα. Οι κατασκευαστές προσπαθούν να λύσουν αυτού του είδους τα προβλήματα με διαφόρους τρόπους. Πάντως σημαντική προστασία προσφέρει το γεγονός ότι η όλη διαδικασία διαρκεί ελάχιστα δευτερόλεπτα και έτσι ο κίνδυνος καταστροφών μειώνεται σημαντικά.

Μνήμη BIOS CMOS


Η CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) είναι μια μικρή σε μέγεθος μνήμη RAM ειδικού τύπου. Συγκεκριμένα, η CMOS RAM διατηρεί τα περιεχόμενά της με την κατανάλωση ελάχιστης ποσότητας ενέργειας, που προέρχεται από μια μικρή μπαταρία, που είναι συνδεδεμένη μαζί της.

Τυπική μπαταρία υπολογιστή

Το μέγεθος της CMOS είναι πολύ μικρό, της τάξης των 64 bytes και αποθηκεύονται σταθερές τιμές του συστήματος που σχετίζονται με τα εξής σκληρούς δίσκους, οδηγούς εύκαπτων δίσκων, πληκτρολόγιο, επεξεργαστής, κρυφή μνήμη, τύπος RAM, chipset, ημερομηνία, ώρα και άλλα. Τα δεδομένα της CMOS κατατάσσονται σε δυο κατηγορίες.

1. Δεδομένα που δεν μπορεί να ανακτήσει το πρόγραμμα ελέγχου POST. Για παράδειγμα, το POST δεν μπορεί από μόνο του να καθορίσει εάν ένα οδηγός εύκαμπτων δίσκων είναι πράγματι οδηγός εύκαμπτων δίσκων και ποιού τύπου. Περίπου το ίδιο συμβαίνει και με τους σκληρούς δίσκους IDE καθώς και EIDE Επίσης το POST μπορεί ναι μεν να μετρά την ποσότητα της μνήμης RAM, αλλά δεν μπορεί από μόνο του να καθορίσει τον τύπο της (FPM, EDO, SDRAM, PC 100 ). Από τη στιγμή που ο επεξεργαστής και το BIOS διαβάζουν δεδομένα από τα chips της RAM με διαφορετικό τρόπο, ο τύπος της πρέπει να καθοριστεί προκειμένου να εγκατασταθεί ο σωστός χρονισμός. Ο υπολογιστής πρέπει να διαβάσει τις πληροφορίες που είναι αποθηκευμένες στη CMOS προκειμένου να λειτουργήσει σωστά. Οι πληροφορίες αρχικά γράφονται κατά τη συναρμολόγηση του υπολογιστή και αν δεν συντρέχει λόγος αλλαγής δεν θα πρέπει να πειραματίζεται ο χρήστης με αυτές. Βέβαια όταν προστίθεται νέο hardware ή ανανεώνεται με νέες εκδόσεις το ήδη υπάρχον, θα πρέπει να ενημερωθεί ανάλογα και η CMOS (αλλαγή σκληρού δίσκου ή προσθήκη νέου τύπου μνήμης RAM).

2. Δεδομένα που προέρχονται από επιλογές (ρυθμίσεις) του χρήστη. Για παράδειγμα, ο χρήστης μπορεί να ρυθμίσει την ημερομηνία και ώρα του συστήματος, καθώς επίσης και να αποφασίσει από ποιόν οδηγό (Α: ή C:) θα γίνει το φόρτωμα του λειτουργικού συστήματος. Επίσης, μπορεί να καθορίσει αν το πρόγραμμα POST θα έχει μικρότερη διάρκεια από την κανονική.

Οι παραπάνω πληροφορίες γράφονται στη CMOS με την βοήθεια ενός προγράμματος που ονομάζεται BIOS Setup Program. Να πούμε εδώ ότι η μνήμη αυτή συχνά αποκαλείται απλώς "CMOS" καθώς τα πρώτα χρόνια οι υπολογιστές δεν χρησιμοποιούσαν τεχνολογία CMOS. Οι σημερινοί επεξεργαστές, που πρέπει να κάνουν συνεχώς περισσότερα και για να το πετύχουν αυτό χρειάζονται χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, είναι φτιαγμένοι με τεχνολογία CMOS. Ωστόσο, η "CMOS" από μόνη της αναφέρεται στη μνήμη ρυθμίσεων του BIOS.

POST

Το POST (Power-on Self Test) είναι ένα διαγνωστικό πρόγραμμα που ελέγχει το hardware του υπολογιστή για να βεβαιωθεί αν αυτό μπορεί να λειτουργήσει με βάση τις προδιαγραφές που έχουν τεθεί. Το πρόγραμμα POST "τρέχει" πολύ γρήγορα και σε φυσιολογικές συνθήκες δεν γίνεται αντιληπτό από τον χρήστη, εκτός και αν ανιχνευτεί κάποιο λάθος. Στη δεύτερη περίπτωση εμφανίζονται μηνύματα σχετικά με το λάθος στην οθόνη του υπολογιστή. Αν η οθόνη δεν είναι ακόμα έτοιμη ή υπάρχει πρόβλημα με την κάρτα γραφικών, τότε το λάθος ανακοινώνεται στο χρήστη μέσω μιας ακολουθίας beep (για παράδειγμα 3 beep μεγάλης έντασης και 1 beep μικρότερης έντασης) από το μεγαφωνάκι του υπολογιστή. Ο τρόπος αποκωδικοποίηση ς των λαθών και προτεινόμενες λύσεις εξαρτώνται από τον κατασκευαστή του υπολογιστή αλλά και του BIOS (χρησιμοποιούνται συνήθως τα πρότυπα των εταιριών Award, ΑΜΙ BIOS, Phoenix) και περιγράφονται στα συνοδευτικά έντυπα αγοράς του υπολογιστή, στο τμήμα με γενικό τίτλο Troubleshooting Expert. Μερικά από τα λάθη POST μπορεί να είναι μοιραία (fatal errors) και να "κολλήσει" το σύστημα, ενώ άλλα μπορούν να αντιμετωπιστούν. Συνήθως τα λάθη POST είναι fatal erros γιατί το πρόγραμμα POST κάνει ζωτικής σημασίας ελέγχους.

BIOS setup program

Πολλοί άνθρωποι συγχέουν τις έννοιες BIOS, CMOS και BIOS setup program. Συγκεκριμένα, θεωρούν ότι το BIOS setup program είναι το ίδιο ακριβώς πράγμα με το BIOS ή τη CMOS. Στην πραγματικότητα, το BIOS setup program είναι ένα πρόγραμμα που μας επιτρέπει να αλλάξουμε τις ρυθμίσεις του BIOS, ενώ η CMOS είναι απλά ένα chip μνήμης που τοποθετείται μέσα στο chip του BIOS. Μπορούμε να τρέξουμε το BIOS setup program πατώντας ένα πλήκρο (ή συνδιασμό πλήκτρων) αμέσως μετά την εκκίνηση του υπολογιστή. Συνήθως χρησιμοποιείται το πλήκρο "Delete". Επίσης μπορούμε να τρέξουμε το setup program αν ενώ βρίσκεται σε λειτουργία ο υπολογιστής ή έχει κολλήσει πατήσουμε των συνδυασμό των πλήκτρων "Ctrl-A1t-Del". Το setup program έχει ένα απλό περιβάλλον εργασίας, με ένα μενού που μας επιτρέπει να κάνουμε τις διάφορες ρυθμίσεις του BIOS (BIOS Settings).

Αν δεν είμαστε πλήρως εξοικειωμένοι με τις παραμέτρους του BIOS, είναι καλύτερο να μην επεμβαίνουμε σε αυτές μέσω του BIOS setup program, γιατί μπορεί να αναθέσουμε παραμέτρους που δεν ανταποκρίνονται στην πραγματικότητα. Τα αποτελέσματα αυτών των ρυθμίσεων κυμαίνονται από το να προκαλέσουν μια μικρή δυσλειτουργία του υπολογιστή, μέχρι και την αδυναμία εκκίνησης του. Σε περίπτωση που υπάρξει ανάγκη επέμβασης στις παραμέτρους του BIOS, είναι καλό να κρατηθεί ένα αντίγραφο των σωστών ρυθμίσεων έτσι ώστε οι αλλαγές που θα γίνουν να είναι αναστρέψιμες. Στις παλαιότερες εκδόσεις του setup program υπήρχε συνήθως μια σταθερή ομάδα πλήκτρων με τα οποία μπορούσαμε να εργαστούμε μέσα στο περιβάλλον εργασίας του, ενώ στις νεότερες εκδόσεις παρέχεται η δυνατότητα χρήσης ποντικιού που διευκολύνει τη διαδικασία. Τ α περισσότερο χρησιμοποιούμενα πλήκτρα παρουσιάζονται παρακάτω:

1. "Enter": Χρησιμοποιείται για να επιλέξει από κάποιο μενού ή υποπεριοχή.

2. "Βελάκια" (Arrows keys): Συνήθως χρησιμοποιούνται για να μετακινούμαστε μεταξύ των επιλογών και μερικές φορές για την αλλαγή μια συγκεκριμένης ρύθμισης.

3. "Page Up ,Page Down" ή "+ ,-": Είναι τα πλήκτρα με τα οποία μπορούμε να μεταβάλλουμε τις τρέχουσες ρυθμίσεις.

4. "Tab": Χρησιμοποιείται για να μετακινούμαστε σε διαφορετικά μενού.

5. "Esc": Συνήθως είναι το πλήκτρο που μας επιτρέπει να ανέβουμε ένα βήμα στην ιεραρχία του μενού, καθώς επίσης και την έξοδο από το setup program.

Πριν προχωρήσουμε στην παρουσίαση των παραμέτρων που μπορούμε να ρυθμίσουμε μέσα από το BIOS setup program, θα πρέπει να έχουμε υπόψη μας τα εξής:

· Για κάθε ενδεχόμενο είναι καλό να υπάρχουν αντίγραφα των ρυθμίσεων του BIOS όταν ο υπολογιστής λειτουργεί χωρίς πρόβλημα. Έτσι αν αλλάξουμε την τιμή μιας παραμέτρου χωρίς να είμαστε σίγουροι να μπορούμε να επαναφέρουμε την τιμή της από τα αντίγραφα. Οι αλλαγές στις ζωτικές (advanced settings) παραμέτρους του BIOS θα πρέπει να γίνονται από άτομα που γνωρίζουν καλά το αντικείμενο, αφού λανθασμένες ρυθμίσεις μπορούν να προκαλέσουν σοβαρά προβλήματα στη λειτουργία του υπολογιστή.

· Αν το BIOS περιέχει ένα μενού με τίτλο "hard disk utility" με επιλογές όπως "interleave ratios", "low level formating" ή "media analysis" δεν θα πρέπει να χρησιμοποιούνται όταν ο υπολογιστής διαθέτει σκληρούς οδηγούς IDE/ATA ή SCSI, αφού το μενού προοριζόταν για την διαχείριση παλιών δίσκων MFM και RLL.

BIOS Program