Počáteční načtení operačního systému se provádí pomocí kláves. Proces spouštění počítače

Zapnete počítač, objeví se textová bootovací obrazovka, na které rychle blikají čísla a písmena. Obvykle počítač funguje dobře a nevěnujete jim pozornost. To je ale důležitá část provozu počítače, během které fungují mikroprogramy zabudované v BIOSu. Pak se ale stalo něco nepochopitelného a vše se zastavilo, na obrazovce se zobrazí chybový kód a někdy se nezobrazí vůbec nic - kurzor bliká a vše zamrzlo v nepochopitelném snu.

Spouštěcí sekvence pro standardní IBM kompatibilní osobní počítač

Po zapnutí osobního počítače ještě nezačne pracovat jeho procesor.

První zařízení, které se spustí po stisknutí tlačítka napájení na počítači, je napájecí zdroj. Pokud jsou všechna napájecí napětí dostupná a správná, bude na základní desku vyslán speciální signál Power Good, který indikuje úspěšný test napájecího zdroje a umožní spuštění komponent základní desky.

Poté čipset vygeneruje signál reset CPU, podle kterého se vyčistí registry CPU, a spustí se.

První příkaz, který se má provést, je umístěn na FFFF0h a patří do adresního prostoru BIOSu. Tento příkaz jednoduše předá řízení inicializačnímu programu BIOS a provede další příkaz (firmware systému BIOS).

Inicializační program BIOSu pomocí programu POST zkontroluje, zda všechna počítačová zařízení nezbytná pro fungování systému BIOS a následné načtení hlavního operačního systému fungují správně a inicializuje je.

Jeho úkolem je tedy sekvenčně číst a provádět příkazy z paměti.

Systémová paměť je nakonfigurována tak, že první instrukce, kterou procesor po resetu přečte, bude v čipu BIOS.

Postupným výběrem příkazů z BIOSu začne procesor provádět autotest neboli POST.

Postup POST

Postup POST autotest se skládá z několika etap.

• Počáteční inicializace hlavního systémové komponenty;
• Detekce paměti RAM, kopírování kódu BIOS do paměti RAM a kontrola kontrolních součtů BIOSu;
• Počáteční nastavení čipové sady;
• Vyhledání a inicializace grafického adaptéru. Moderní grafické adaptéry mají svůj vlastní BIOS, který se systém BIOS snaží detekovat ve vyhrazeném segmentu adresy. Během inicializace grafického adaptéru se na obrazovce objeví první obrázek, vytvořený pomocí BIOS video adaptér;
• Zkontrolujte kontrolní součet CMOS a stav baterie. Pokud je kontrolní součet CMOS nesprávný, načtou se výchozí hodnoty;
• Testování CPU a RAM. Výsledky testu se obvykle zobrazují na obrazovce;
• Připojení klávesnice, testování vstupních/výstupních portů a dalších zařízení.
• Inicializace diskové jednotky. Informace o nalezených zařízeních se obvykle zobrazují na obrazovce;
• Distribuce zdrojů mezi zařízeními a výstup tabulky s objevenými zařízeními a jim přiřazenými zdroji;
• Vyhledávání a inicializace zařízení s vlastním BIOSem;
• Volání softwarové přerušení BIOS INT 19h, který hledá spouštěcí sektor na zařízeních uvedených v zaváděcím seznamu.

V závislosti na konkrétní verzi pořadí BIOSu Postup POST se může mírně lišit, ale výše uvedené základní kroky se provádějí při spuštění jakéhokoli počítače.

Co jsou POST kódy?

Po zapnutí napájení počítače, pokud zdroj napájení a hlavní součásti základní desky (generátor hodin, komponenty odpovědné za činnost systémové sběrnice a paměťové sběrnice) fungují, procesor začne provádět kód BIOS.

Abychom byli velmi přesní, v mnoha moderních čipových sadách před odesláním příkazů procesoru systémový řadič předem nakonfiguruje „chytrou“ systémovou sběrnici. To ale nic nemění na podstatě věci.

Hlavním úkolem systému BIOS v této fázi je zkontrolovat stav a inicializovat hlavní hardwarové součásti počítače. Nejprve se nakonfigurují vnitřní registry čipové sady a procesoru a zkontroluje se integrita kódu BIOS. Poté se určí typ a velikost paměti RAM, vyhledá se a inicializuje grafická karta (integrovaná do čipové sady nebo externí). Dále se nakonfigurují I/O porty, řadič jednotky, řadič IDE / SATA a jednotky k němu připojené. A nakonec se provádí vyhledávání a inicializace dalších řadičů integrovaných na základní desce nainstalované karty rozšíření. Celkem se získá asi sto mezikroků, po kterých se řízení přenese na zavaděč BOOTStrap, který má na starosti spouštění operačního systému.

Každý z kroků testu POST má své vlastní jedinečné číslo, které se nazývá POST kód. Před zahájením provádění dalšího postupu je jeho POST kód zapsán do speciálního portu zvaného Manufacturing Test Port. Po úspěšné inicializaci zařízení se do portu Manufacturing Test Port zapíše POST kód následujícího postupu atd., dokud neprojdou všechny testy. Pokud konfigurace zařízení selže, další testy POST se zastaví a kód POST procedury, která selhání způsobila, zůstane v portu Manufacturing Test Port. Po přečtení můžete jednoznačně identifikovat problémové zařízení.

Mějte na paměti, že po restartu počítače pomocí operačního systému („měkký“ nebo „horký“ restart) nebo při ukončení režimu úspory energie nejsou obvykle provedeny všechny kroky pro testování a konfiguraci hardwarových komponent, ale pouze nezbytné minimum - takhle je to rychlejší. Při odstraňování problémů byste měli vždy provést "tvrdý" ("studený") restart - stisknutím klávesy RESET nebo vypnutím napájení počítače. Jedině tak zajistíte úplné dokončení všech inicializačních kroků.

Ocenění BIOS 6.0: Možnost úplného spuštění

Tuto tabulku lze použít nejen jako seznam POST kódů, ale také jako sekvenci akcí, které se provádějí při zapnutí počítače. Obsahuje POST kódy, které se zobrazují během celé procedury POST.

Selhání nebo selhání kteréhokoli kroku v testovací sekvenci zastaví testování a vydá odpovídající POST kód tento krok selhání.

POST kódy od jiných výrobců lze nalézt na webových stránkách výrobce základní desky nebo DIOS nebo na internetu.

Čtení POST kódů

V dílnách nebo u specialistů na opravy je provádění firmwaru BIOS řízeno pomocí speciální karta rozšíření. Vkládá se do volného slotu (většina moderní modely navržený pro sběrnice PCI) a při načítání zobrazí na svém indikátoru kód aktuálně prováděné procedury.

Příkladem může být PCI Post Card BM9222.

POST karta však není široce používaný nástroj. Spíše se jedná o profesionální nástroj pro opravu počítače. Uvědomili si tuto skutečnost, začali výrobci základních desek vybavovat modely určené pro nadšence experimentující s nastavením a přetaktováním počítače vestavěnými indikátory POST kódu.

Příkladem může být základní deska ECS H67H2-M nebo modely X58 Extreme3, P55 Deluxe3 a 890GX Extreme3.

Existuje i levnější řešení – při prvotní inicializaci komponent lze na obrazovce zobrazit POST kódy spolu s dalšími servisními informacemi. Je pravda, že toto řešení má významnou nevýhodu: pokud se problém týká grafické karty, pravděpodobně nic neuvidíte.

Poslední příležitost dozvědět se o chybě projevené během testování Beep chybové zprávy.

Zvukové signály a chybová hlášení

I když POST kódů je nejvíc Výkonný nástroj K identifikaci problémů s hardwarem při spouštění počítače poskytuje BIOS další diagnostické nástroje. Pokud nemáte k dispozici POST kartu a základní deska neumí zobrazovat POST kódy, můžete se zaměřit na pípání a chybová hlášení.

K tomu je ale nutné, aby PC skříň měla systémový reproduktor a byla připojena k základní desce.

Zvukové signály jsou zvláště cenné pro počáteční fáze, když grafická karta ještě nebyla inicializována a v důsledku toho není schopna nic zobrazit na obrazovce. Jedinečná kombinace dlouhých a krátkých signálů bude indikovat problematickou součást.

V pozdějších fázích je snazší se orientovat podle chybové zprávy zobrazené v systému BIOS v případě hardwarového problému. V některých verzích BIOSu je toto hlášení doprovázeno speciálním pípnutím, v některých jej nahrazuje. Ale v každém případě tyto informace obvykle stačí k identifikaci vadné součásti.

Je třeba poznamenat, že pípnutí a chybové zprávy jsou ve skutečnosti vizuálnější možností pro zobrazení určitých kódů POST a v žádném případě dodatečné prostředky diagnostika. Máte-li k dispozici POST kartu nebo je základní deska schopna zobrazovat POST kódy, musíte se zaměřit na kódy - dávají mnohem přesnější a podrobnější obrázek. Porovnejte alespoň počet POST kódů (asi sto) a počet různých chybových hlášení nebo pípnutí (několik desítek).

Postup nastavení

Vstup do nastavení systému BIOS

Do nastavení BIOS můžete vstoupit pouze tehdy, když zapnete počítač a úspěšně dokončíte počáteční test POST (uslyšíte jeden krátký signál ze systémového reproduktoru).

Chcete-li to provést, musíte stisknout určitou klávesu nebo kombinaci kláves.

Obvykle se na spořiči obrazovky během testování zobrazí nápis jako „Stiskněte DEL pro vstup do nastavení“ – to znamená, že pro vstup do nastavení BIOS musíte stisknout klávesu DEL. Která klávesa je přiřazena ke vstupu do BIOSu zjistíte z návodu k základní desce. Pokud nejsou žádné pokyny, a spořič obrazovky nezobrazuje rady, můžete vyzkoušet nejznámější kombinace:

Vymazat
Esc
Ctrl + Shift + S nebo Ctrl + Alt + S
Ctrl + Alt + Esc
Ctrl+Alt+Delete

Bezpečná práce s nastavením systému BIOS

Práce s nastavením BIOS je spojena s určitým rizikem, protože při nesprávné nebo nedbalé změně parametru může systém fungovat nestabilně nebo nemusí fungovat vůbec. Existuje několik jednoduchých tipů, které vám pomohou možné riziko na minimum:

• Nejlepší je experimentovat s nastavením systému BIOS na novém počítači, který nebyl naplněn informacemi;
• Pokuste se s BIOSem vůbec neexperimentovat na počítačích, které zpracovávají nebo ukládají důležité nebo velké informace. Před konfigurací systému pomocí systému BIOS se postarejte o zálohování důležitých dat. Hlavní věcí v takových počítačích je stabilita. Pověšený přetaktovaný počítač po několika hodinách zpracování videa je ztráta času, energie a výsledku práce. Přetaktovaný se s tímto úkolem vyrovná mnohem efektivněji a ušetří vám nervy;
• Před změnou důležitých parametrů vždy opravte nastavenou a změněnou hodnotu. To vám umožní vrátit jej do funkčního stavu v případě nestabilního provozu systému;
• Neměňte hodnoty parametrů, které neznáte. Uveďte jejich význam buď v pokynech pro základní desku, nebo na internetu na zdroji vývojáře desky;
• Neupravujte několik důležitých nesouvisejících parametrů současně. Když je systém nestabilní, je mnohem obtížnější určit, který parametr způsobil nestabilní práce;
• Nepřetaktujte počítač bez řádného prostudování činnosti přetaktovaného systému a přípravy;
• Nepoužívejte sekci Hard Disk Utility, která je určena pro nízkoúrovňové formátování zastaralých pevných disků a nachází se ve starších verzích BIOSu, protože. může deaktivovat moderní pevný disk;
• Pokud se po nastavení parametrů a ukončení BIOSu počítač vůbec přestane spouštět, existuje několik způsobů, jak vrátit systém do funkčního stavu:
  • Pokud je po restartu počítače možné vstoupit do nastavení BIOS, musíte nastavit předchozí hodnoty upravovaných parametrů. Některé verze systému BIOS samy vrátí změny z poslední relace.
  • Pokud jsou provedené změny neznámé, je nejlepší použít výchozí nastavení pomocí příkazu Load Fail-Safe Defaults. Poté budete muset nakonfigurovat systém pro optimální provoz.
  • Pokud se počítač vůbec nespustí kvůli nesprávnému nastavení BIOSu, pak je v tomto případě nutné resetovat obsah CMOS. V tomto případě budou změněny všechny hodnoty včetně data/času. Chcete-li resetovat nesprávná nastavení, jednoduše přesuňte propojku Flash Recovery (IBM) nebo propojku Clearing CMOS do polohy „vymazat CMOS“. V druhém případě stačí na několik minut uzavřít kontakty příslušné propojky propojkou.
  • V případě neúspěšných výsledků nastavení BIOSu je nutné po resetování neúspěšné konfigurace pomocí propojky v proceduře Setup BIOS duplikovat zpětné načítání hodnot BIOSu en.Wikipedia.org<< на главную>>

Mnoho uživatelů se domnívá, že se počítač spouští pomocí operačního systému, ale ve skutečnosti je to jen částečně pravda. V tomto článku se dozvíte, jak se vlastně PC spouští a seznámíte se s tak důležitými pojmy, jako je BIOS, CMOS, UEFI a další.

Úvod

Pro mnoho lidí začíná práce s počítačem po načtení operačního systému. A to není překvapivé, protože převážnou většinu času se moderní počítače skutečně používají pomocí pohodlného grafického prostředí Windows nebo jakéhokoli jiného OS. V tomto pro nás přátelském prostředí nejen spouštíme programy, aplikace nebo hry, ale také provádíme nastavení a konfigurujeme parametry systému pro vlastní potřeby.

Ale přes veškerou svou multifunkčnost operační systém nemůže dělat všechno a v některých klíčových bodech je prostě bezmocný. Zejména se to týká počátečního spuštění počítače, ke kterému dochází zcela bez její účasti. Samotné spuštění OS navíc do značné míry závisí na úspěšnosti tohoto postupu, který v případě problémů nemusí nastat.

Pro někoho to může být novinka, ale ve skutečnosti Windows není zodpovědný za načítání počítače „od a do“, pokračuje v něm pouze v určité fázi a končí. Klíčovým hráčem je zde zcela odlišný firmware - BIOS, jehož účel a hlavní funkce budeme diskutovat v tomto materiálu.

Co je to BIOS a proč je potřeba

Klíčovými součástmi jakéhokoli počítačového zařízení je spousta procesoru a paměti RAM, a to není náhoda. Procesor je právem nazýván srdcem a mozkem každého PC, protože jsou mu přiřazeny všechny hlavní matematické operace. V tomto případě všechny příkazy a data pro výpočty může CPU přebírat pouze z RAM. Tam také posílá výsledky své práce. S jakýmikoli jinými úložišti informací, například s pevnými disky, procesor přímo neinteraguje.

Tady je hlavní problém. Aby procesor mohl začít provádět příkazy operačního systému, musí být v paměti RAM. Ale když je počítač zapnutý, RAM je prázdná, protože je nestálá a nemůže ukládat informace, když je počítač vypnutý. Přitom sami, bez účasti systému, počítačová zařízení nelze uložit požadovaná data do paměti. A zde jsme postaveni před paradoxní situaci. Ukazuje se, že pro načtení OS do paměti musí být operační systém již v RAM.

K vyřešení této situace, dokonce i na úsvitu éry osobních počítačů, navrhli inženýři IBM použít speciální malý program nazývaný BIOS, někdy nazývaný bootloader.

Slovo BIOS(BIOS) je zkratka čtyř anglických slov Basic Input / Output System, což v překladu do ruštiny znamená: "Základní vstupní / výstupní systém." Tento název byl dán sadě firmwaru odpovědného za provoz základních funkcí grafických adaptérů, displejů, diskových jednotek, diskových jednotek, klávesnic, myší a dalších základních vstupních/výstupních zařízení.

Hlavní funkce BIOSu jsou prvotní spuštění PC, testování a počáteční nastavení zařízení, rozdělení zdrojů mezi zařízení a aktivace spouštěcí procedury operačního systému.

Kde je uložen BIOS a co je CMOS

Vzhledem k tomu, že BIOS je zodpovědný za samotnou počáteční fázi spouštění počítače, bez ohledu na jeho konfiguraci, měl by být tento program dostupný pro základní zařízení ihned po stisknutí tlačítka napájení PC. Proto se neukládá na pevný disk, jako většina běžné aplikace, ale zapisuje se na speciální flash paměťový čip umístěný na základní desce. Přístup do BIOSu a spuštění počítače je tedy možné i v případě, že k počítači není připojeno žádné paměťové médium.

Úplně první počítače používaly ukládání BIOSu na paměťové čipy pouze pro čtení (ROM nebo ROM), na které byl již z výroby jednou zapsán samotný programový kód. O něco později se začaly používat čipy EPROM a EEROM, ve kterých bylo možné v případě potřeby přepsat BIOS, ale pouze pomocí speciálního vybavení.

V moderních osobních počítačích je BIOS uložen v čipech založených na flash paměti, kterou lze přepsat pomocí speciální programy přímo do vašeho PC doma. Tento postup se obvykle nazývá blikání a je povinen aktualizovat firmware na nové verze nebo jej vyměnit v případě poškození.

Mnoho čipů BIOS není připájeno na základní desce, jako všechny ostatní komponenty, ale je instalováno ve speciálním malém slotu, který vám umožňuje kdykoli jej vyměnit. Je pravda, že tato funkce pro vás pravděpodobně nebude užitečná, protože případy vyžadující výměnu čipu BIOS jsou velmi vzácné a mezi domácími uživateli se téměř nikdy nevyskytují.

Paměť Flash pro úložiště systému BIOS může mít různé kapacity. Za starých časů byl tento objem poměrně malý a nedosahoval více než 512 kB. Moderní verze programu se poněkud zvětšily a mají objem několika megabajtů. Ale v každém případě v pozadí moderní aplikace a multimediální soubory jsou jen nepatrné.

Do některých pokročilých základních desek mohou výrobci nainstalovat ne jeden, ale dva čipy BIOS najednou - hlavní a záložní. V tomto případě, pokud se něco stane s hlavním čipem, počítač se spustí ze zálohy.

Kromě flash paměti, ve které je uložen samotný BIOS, existuje na základní desce další typ paměti, která je určena pro ukládání konfiguračních nastavení tohoto programu. Vyrábí se pomocí komplementárního kovového oxidového polovodiče popř CMOS(Komplementární polovodič oxidu kovu). Právě této zkratce se říká specializovaná paměť, která obsahuje údaje o spuštění počítače používaného BIOSem.

Paměť CMOS je napájena baterií instalovanou na základní desce. Díky tomu se po odpojení počítače ze zásuvky všechna nastavení BIOSu uloží. Na starších počítačích byly funkce paměti CMOS přiřazeny samostatnému čipu. V moderních počítačích je součástí čipové sady.

Procedura POST a počáteční spuštění PC

Nyní se podívejme, jak vypadá počáteční proces spouštění počítače a jakou roli v něm hraje BIOS.

Po stisknutí tlačítka napájení na počítači se nejprve spustí zdroj, který začne přivádět napětí na základní desku. Pokud je to normální, čipová sada vydá příkaz k resetování vnitřní paměť CPU a jeho spuštění. Poté procesor začne sekvenčně číst a provádět příkazy uložené v systémové paměti, jejichž roli hraje čip BIOS.

Na samém začátku obdrží procesor příkaz k provedení autotestu počítačových komponent ( POŠTA- Autotest při zapnutí). Procedura POST zahrnuje několik fází, z nichž většinu můžete vidět na obrazovce počítače ihned po zapnutí. Pořadí toho, co se stane před začátkem načítání operačního systému, je následující:

1. Nejprve jsou určena hlavní systémová zařízení.

3. Třetím krokem je nastavení logické sady systému nebo jednodušeji čipové sady.

4. Poté se prohledá a identifikuje grafická karta. Pokud je v počítači nainstalován externí (samostatný) grafický adaptér, pak bude mít svůj vlastní BIOS, který bude hlavní systém BIOS hledat v určitém rozsahu adres paměti. Pokud je nalezen externí grafický adaptér, pak první věc, kterou uvidíte na obrazovce, bude obrázek s názvem grafické karty vygenerovaný jejím BIOSem.

5. Po nalezení grafického adaptéru začne kontrolovat integritu nastavení BIOSu a stav baterie. V tuto chvíli se na obrazovce monitoru, jeden po druhém, začnou objevovat ony velmi tajemné bílé nápisy, které vyvolávají úžas nezkušení uživatelé kvůli nepochopení toho, co se děje. Ve skutečnosti se ale v tuto chvíli nic nadpřirozeného neděje, jak se nyní sami přesvědčíte. První, nejvyšší nápis zpravidla obsahuje logo vývojářů systému BIOS a informace o jeho nainstalované verzi.

6. Poté se spustí testování centrálního procesoru, po kterém se na displeji zobrazí údaje o instalovaném čipu: název výrobce, model a jeho taktovací frekvence.

7. Dále začne testování paměti RAM. Pokud vše půjde dobře, zobrazí se na obrazovce celkové nainstalované množství paměti RAM s nápisem OK.

8. Na konci testu hlavních komponent PC začíná hledání klávesnice a testování dalších vstupních / výstupních portů. V některých případech může v této fázi počítač zastavit zavádění, pokud systém nemůže detekovat připojenou klávesnici. V takovém případě se na obrazovce okamžitě zobrazí upozornění.

9. Dále začne detekce jednotek připojených k počítači, včetně optických jednotek, pevných disků a jednotek flash. Na obrazovce se zobrazí informace o nalezených zařízeních. V případě, že je na základní desce nainstalováno několik ovladačů z různých výrobců, pak lze jejich inicializační postup zobrazit na různých obrazovkách.

Obrazovka definice ovladačeSeriálATA, která má vlastníBIOS s výstupem všech k němu připojených zařízení.

10. V konečné fázi se provádí rozdělení zdrojů mezi nalezená vnitřní zařízení PC. Na starších počítačích se poté zobrazí souhrnná tabulka se všemi detekovanými zařízeními. V moderní stroje tabulka se již nezobrazuje.

11. Nakonec, pokud byla procedura POST úspěšná, BIOS začne hledat v připojených jednotkách Hlavní zaváděcí oblast(MBR), který obsahuje informace o spouštění operačního systému a zaváděcím zařízení, na které je potřeba přenést další řízení.

V závislosti na verzi systému BIOS nainstalované v počítači může postup POST probíhat s mírnými změnami oproti výše uvedenému pořadí, ale obecně platí, že všechny hlavní kroky, které jsme uvedli, budou provedeny při spuštění každého počítače.

program pro nastavení systému BIOS

BIOS je konfigurovatelný systém a má vlastním programem nastavení některých parametrů hardwaru PC, tzv BIOS Setup Utility nebo CMOS Setup Utility. Vyvolá se stisknutím speciální klávesy během procedury POST. Na stolních počítačích se k tomuto účelu nejčastěji používá klávesa Del a na noteboocích F2.

Grafické rozhraní hardwarové konfigurační utility je velmi strohé a od 80. let se příliš nezměnilo. Všechna nastavení se zde provádějí pouze pomocí klávesnice - myš není součástí dodávky.

CMOS / BIOS Setup má mnoho nastavení, ale mezi ty nejoblíbenější, které může průměrný uživatel potřebovat, patří: nastavení systémového času a data, výběr pořadí zaváděcích zařízení, povolení / zakázání dalšího vybavení zabudovaného do základní desky (zvuk, video nebo síťové adaptéry), ovládat chladicí systém a sledovat teplotu procesoru a také měnit frekvenci systémové sběrnice (přetaktování).

U různých modelů základních desek se počet nastavení BIOSu, která lze konfigurovat, může značně lišit. Nejširší rozsah nastavení mají obvykle drahé základní desky pro stolní počítače zaměřené na nadšence, hráče a přetaktování. Skrovný arzenál zpravidla patří k rozpočtovým deskám určeným pro instalaci kancelářské počítače. Drtivá většina mobilních zařízení také nezáří nejrůznějším nastavením BIOSu. O různých nastaveních BIOSu a jejich vlivu na chod počítače si povíme podrobněji v samostatném článku.

Vývoj a aktualizace systému BIOS

Téměř každý model základní desky zpravidla vyvíjí svou vlastní verzi systému BIOS, která zohledňuje jeho jednotlivce technické vlastnosti: typ použité čipové sady a typy pájených periferií.

Vývoj BIOSu lze rozdělit do dvou fází. Nejprve se vytvoří základní verze firmwaru, ve které jsou implementovány všechny funkce bez ohledu na model čipsetu. K dnešnímu dni vývoj takových verzí provádějí především společnosti Americké megatrendy(AMIBIOS) a Phoenix Technologies, která v roce 1998 pohltila tehdejšího významného hráče na tomto trhu – Award Software (AwardBIOS, Award Modular BIOS, Award WorkstationBIOS).

Ve druhé fázi jsou výrobci základních desek zapojeni do vývoje systému BIOS. V tuto chvíli je základní verze upravena a vylepšena pro každý konkrétní model desky s ohledem na její vlastnosti. Zároveň po vstupu základní desky na trh práce na její verzi BIOSu neustávají. Vývojáři pravidelně vydávají aktualizace, které mohou opravit nalezené chyby, přidat podporu pro nový hardware a rozšířit funkčnost programu. V některých případech vám aktualizace BIOSu umožní vdechnout nový život zdánlivě zastaralé základní desce, například přidáním podpory pro novou generaci procesorů.

Co je UEFI BIOS

Základní principy systému BIOS pro stolní počítače byly vytvořeny ve vzdálených 80. letech minulého století. Během posledních desetiletí se počítačový průmysl rychle rozvíjel a během této doby došlo k situacím, kdy se ukázalo, že nové modely zařízení nejsou kompatibilní s určitými verzemi BIOSu. K vyřešení těchto problémů museli vývojáři neustále upravovat kód základní systém I/O, ale nakonec zůstala řada softwarových omezení nezměněna od dob prvních domácích PC. Tato situace vedla k tomu, že BIOS ve své klasické verzi konečně přestal splňovat požadavky moderny počítačový hardware, bránící jeho distribuci v masovém sektoru osobních počítačů. Bylo jasné, že je potřeba něco změnit.

V roce 2011 se zahájením výroby základních desek pro procesory generace Intel Sandy Bridge, nainstalovaný v konektoru LGA1155, zahájilo hromadné zavádění nového softwarového rozhraní pro bootování počítače – UEFI.

Ve skutečnosti byla vyvinuta a úspěšně použita první verze této alternativy k běžnému BIOSu od společnosti Intel v serverových systémech koncem 90. let. Tehdy se nové rozhraní pro spouštění PC jmenovalo EFI (Extensible Firmware Interface), ale již v roce 2005 se jeho nová specifikace jmenovala UEFI (Unified Extensible Firmware Interface). Dnes jsou tyto dvě zkratky považovány za synonyma.

Jak vidíte, výrobci základních desek s přechodem na nový standard nijak nespěchali a snažili se vylepšit tradiční varianty BIOSu do posledního. Ale zjevná zaostalost tohoto systému, včetně jeho 16bitového rozhraní, nemožnosti využít více než 1 MB adresního prostoru paměti, chybějící podpora pro disky větší než 2 TB a další neustálé neřešitelné problémy s kompatibilitou s novým hardwarem vážný argument pro přechod na nové softwarové řešení.

Jaké změny přineslo nové spouštěcí rozhraní navržené Intelem a jak se liší od BIOSu? Stejně jako v případě BIOSu je hlavním úkolem UEFI ihned po zapnutí PC správně detekovat hardware a přenést kontrolu nad počítačem na operační systém. Ale zároveň jsou změny v UEFI tak hluboké, že by bylo prostě nesprávné je porovnávat s BIOSem.

BIOS je prakticky neměnný programový kód vložený do speciálního mikročipu, který přímo spolupracuje s hardwarem počítače pomocí vlastního softwarových nástrojů. Postup pro zavedení počítače pomocí systému BIOS je jednoduchý: jakmile se počítač zapne, zkontroluje hardware a nahraje jednoduché univerzální ovladače pro hlavní hardwarové komponenty. Poté BIOS najde zavaděč operačního systému a aktivuje jej. Dalším krokem je načtení OS.

Systém UEFI lze nazvat vrstvou mezi hardwarovými součástmi počítače s vlastním firmwarem, firmwarem a operačním systémem, což mu umožňuje Funkce BIOSu. Ale na rozdíl od BIOSu je UEFI modulární programovatelné rozhraní, které zahrnuje testovací, spouštěcí a bootovací služby, ovladače zařízení, komunikační protokoly, funkční rozšíření a vlastní grafický shell, díky čemuž vypadá jako velmi lehký operační systém. V čem uživatelské rozhraní v UEFI je moderní, podporuje ovládání myší a lze jej lokalizovat do několika jazyků včetně ruštiny.

Důležitou výhodou EFI je jeho multiplatformní a nezávislost na architektuře procesoru. Specifikace tohoto systému mu umožňují pracovat s téměř jakoukoli kombinací čipů, ať už jde o architekturu x86 (Intel, AMD) nebo ARM. UEFI má navíc přímý přístup k veškerému počítačovému hardwaru a ovladačům nezávislým na platformě, což umožňuje organizovat například přístup k internetu popř. záloha disky.

Na rozdíl od BIOSu lze kód UEFI a všechny jeho servisní informace uložit nejen na speciální čip, ale také na interní i externí oddíly. pevné disky a také síťové úložiště. Na druhé straně skutečnost, že spouštěcí data lze umístit na velké disky, umožňuje prostřednictvím modulární architektury vybavit EFI bohatým funkčnost. Může jít například o pokročilé diagnostické nástroje, popř užitečné utility, který lze použít jak ve fázi počátečního spouštění počítače, tak po spuštění OS.

Ještě jeden klíčová vlastnost UEFI je schopnost pracovat s pevnými disky obrovských objemů, označenými podle standardu GPT (Guided Partition Table). Poslední jmenovaný není podporován žádnou úpravou BIOSu, protože má 64bitové adresy sektorů.

Spouštění počítače s rozhraním UEFI, stejně jako v případě systému BIOS, začíná inicializací zařízení. Ale v tu samou dobu, tento postup je mnohem rychlejší, protože UEFI dokáže detekovat několik komponent najednou v paralelním režimu (BIOS postupně inicializuje všechna zařízení). Poté se načte samotný systém UEFI, pod jehož kontrolou se provádí jakákoli sada nezbytných akcí (načtení ovladačů, inicializace spouštěcí jednotky, spuštění zaváděcích služeb atd.) a teprve poté se spustí operační systém.

Může se zdát, že takového vícestupňového postupu by mělo přibývat celkový čas PC boot, ale ve skutečnosti se děje opak. S systém UEFI startuje mnohem rychleji díky vestavěným ovladačům a vlastnímu bootloaderu. Výsledkem je, že OS před spuštěním obdrží komplexní informace o hardwaru počítače, což umožňuje jeho spuštění během několika sekund.

Přes veškerou progresivitu UEFI stále existuje řada omezení, která brání aktivnímu vývoji a distribuci tohoto bootloaderu. Faktem je, že pro implementaci všech funkcí nového zaváděcího rozhraní je nutná jeho plná podpora operačních systémů. K dnešnímu dni umožňuje plně využívat možnosti UEFI pouze Windows 8. Omezenou podporu nového rozhraní mají 64bitové verze Windows 7, Vista a Linux na jádře 3.2 a vyšším. Schopnosti UEFI jsou také používány ve správci spouštění BootCamp společností Apple samostatně Systémy Mac OSX.

Jak se počítač spustí s UEFI, pokud používá nepodporovaný operační systém (WindowsXP, 32bitový Windows 7) nebo rozložení souborů (MBR)? Pro takové případy má nové spouštěcí rozhraní vestavěný modul podpory kompatibility(Compatibility Support Module), což je v podstatě tradiční BIOS. To je důvod, proč můžete vidět, kolik moderních počítačů je vybaveno systémové desky s UEFI se spouští tradičním způsobem v režimu emulace BIOSu. Nejčastěji se to stane, protože jejich majitelé nadále používají oddíly HDD s tradičním MBR a nechtějí přejít na dělení GPT.

Závěr

Je jasné, že na rozdíl od tradičního BIOSu rozhraní UEFI dokáže mnohem více než jen proces spouštění. Možnost spouštět pracovní služby a aplikace, a to jak v počáteční fázi spouštění počítače, tak po spuštění operačního systému, otevírá širokou škálu nových příležitostí pro vývojáře i koncové uživatele.

Zároveň je ale stále předčasné hovořit o úplném odmítnutí základního I/O systému v blízké budoucnosti. Nejprve je třeba si uvědomit, že až dosud většina počítačů používá Windows XP a 32bitové Windows 7, které nejsou podporovány UEFI. Ano, a pevné disky označené podle standardu GPT z větší části najdete pouze v nových modelech notebooků na Základna Windows 8.

Dokud je tedy většina uživatelů kvůli svým zvykům nebo z nějakého jiného důvodu vázána na staré verze operačního systému a tradiční způsoby označování pevných disků, BIOS zůstane hlavním systémem pro spouštění počítače.

Po dlouhou dobu nebude fungovat běh z jednoho operačního systému do druhého, pokud jsou v počítači nainstalovány dva. Po pečlivém prostudování obou si dříve nebo později budete muset vybrat pouze jednu z nich - základní, se kterou bude práce primárně prováděna. Pokud je z velké části používán pouze jeden systém Windows, jeho další verze nebo edice umístěné na jiných oddílech disku, není nutné smazat. Samozřejmě za předpokladu, že místo na pevném disku není omezeno velikostí.

Možnost pracovat v budoucnu s jinými počítačovými systémy může být ponechána, ale pro pohodlí zjednodušte vstup do hlavního odstraněním dočasně nepoužívaných z kufru. V tomto případě se spouštění počítače zjednoduší automatickým načtením pouze požadovaného operačního systému. Další možností, jak usnadnit začátky s počítačem, není odstranit okno pro výběr spouštění pro všechny systémy, ale nastavit požadovanou verzi Windows jako výchozí spouštění a zkrátit čas na výběr dalších možností v okně zavaděče.

Jak upravit proces spouštění více operačních systémů Systémy Windows nainstalovaný na jednom počítači – více o tom níže.

Takže v našem případě máme počítač s nainstalované verze Windows 7 a 8.1. Po zapnutí počítače se nám zobrazí okno bootloaderu se seznamem systémů, ze kterých si můžete vybrat.

Při každém spuštění počítače se můžete dostat do požadovaného systému provedením příslušného výběru. V opačném případě po určité době - ​​a standardně to tak je 30 sekund- Windows se automaticky spustí, první na seznamu. V našem případě toto Windows 7, protože je to poslední nainstalovaný v počítači a je to jeho bootloader, jak vidíme, který nás potká po spuštění počítače.

No, pojďme to změnit. Pojďme nakonfigurovat automatické spouštění hlavního systému - Windows 8.1. K tomu je samozřejmě potřeba jej zadat.

Potřebujeme sekci nastavení a ve Windows 8.1 se do ní dostanete pomocí kontextové nabídky na tlačítku.

V systémovém okně vyberte Extra možnosti.

Do sekce nastavení ve Windows 7 se dostanete také pomocí kontextové nabídky, ale vyvolané ikonou "Počítač" ve vodiči. Mezi příkazy musíte vybrat .

Ve Windows 7 také vyberte Extra možnosti.

Další kroky v obou systémech jsou totožné.

V okně vlastností systému, které se zobrazí, na kartě "Dodatečně" klepněte na tlačítko možností v poslední části.

Nyní můžete začít upravovat bootování několika systémů. Změňte stažené Výchozí nastavení systému Windows z možností v rozevíracím seznamu. V našem případě měníme předinstalovaný Windows 7 na Windows 8.1.

Jak již bylo zmíněno, ve výchozím nastavení zavaděč Windows čeká půl minuty aby si uživatel mohl vybrat operační systém.

Pokud se převážně práce provádí pouze v jednom systému, nemá smysl nechávat půl minuty čekání na automatické načtení. Jiný operační systém nelze připravit o možnost spuštění, ale zkrátit přednastavenou dobu pro výběr možností spouštění. V zobrazení seznamu zaváděcích systémů v našem případě nastavte 5 sekundčekání před automatickým spuštěním základního systému Windows 8.1. Tato doba je více než dostatečná na to, abyste si mohli vybrat, pokud náhle potřebujete někdy vstoupit do systému Windows 7.

Chcete-li zcela odebrat jiný systém ze spouštěcího seznamu, musíte zrušit zaškrtnutí této možnosti zobrazení seznamu systému. V tomto případě se bez jakýchkoliv časových prodlev spustí pouze systém, který je ve výchozím nastavení vybrán pro zavádění.

Pokud bude někdy potřeba druhý operační systém, bude možné do něj vstoupit pomocí této možnosti opět aktivní.

Po provedení změn klikněte "OK" ve spodní části tohoto okna, stejně jako ve spodní části okna vlastností systému.

To je vše - seznam spouštění operačního systému byl upraven.

Výše jsme se podívali na úpravy spouštění stávajících operačních systémů. Ale často, když spustíte počítač, můžeme vidět seznam operačních systémů, které již v počítači jsou Ne. Toto je přirozený vývoj poté, co byl odstraněn druhý operační systém konvenční formátování rozdělit nebo zničit systémové soubory ručně, ale současně nebyl odstraněn záznam o možnosti jeho načtení v konfiguraci systému. Bootloader může také zobrazit možnost spustit neexistující jádro Windows poté, co byl systém spuštěn přeinstalovat. To mimochodem není hlavní, ale jeden z důvodů, proč systémoví inženýři radí provádět tzv. Instalace Windows- bez ukládání souborů předchozí systém a formátování diskového oddílu.

Je lepší odstranit neexistující operační systém z možností spouštění úplně, aby to nezdržovalo proces spouštění hlavních Windows.

V hlavním systému nazýváme příkaz . Ve Windows 8.1 rychlý přístup je implementováno v kontextovém menu na tlačítku.

Potřebujeme sekce konfigurace systému. Zadejte hodnotu do příkazového pole:

Tiskneme "OK".

Ve Windows 7 může být spuštění okna konfigurace systému jednodušší – zadáním klíčového dotazu do vyhledávacího pole nabídky.

Zobrazí se okno konfigurace systému, přejděte na kartu. Vybereme záznam o načtení neexistujícího systému a smažeme jej.

V našem případě seznam ke stažení obsahoval různé verze systému Windows a rozhodněte se, která má být smazána "sedm" Zjevně jsme to neměli těžké. Ale pokud seznam zatížení obsahuje záznamy pro dva stejné Verze Windows, v orientaci s tím, který má být odstraněn, pomohou popisy systémů. Windows, na kterých se skutečně nacházíme, budou označena jako aktuální.

Provedené změny se uloží tlačítkem. Po stisknutí "OK" systém vyzve restartovat.

Po restartu počítače můžeme pozorovat okamžitý start hlavního systému.

Po zapnutí počítače není v jeho RAM žádný operační systém. Počítačový hardware sám o sobě bez operačního systému nemůže provádět složité akce, jako je načítání programu do paměti. Stojíme tedy před paradoxem, který se zdá být neřešitelný: abychom mohli načíst operační systém do paměti, musíme již mít operační systém v paměti.

Řešením tohoto paradoxu je použití speciálního malého počítačového programu tzv zavaděč, nebo příkazy umístěné v trvalé paměti (například na IBM PC - příkazy restartu bez jakékoli pomoci). Tento software dokáže detekovat zařízení vhodná pro bootování a načíst ze speciálního oddílu zvoleného zařízení sám (nejčastěji boot sektor) těchto zařízení zavaděč OS.

Bootstrappery musí splňovat zvláštní omezení, zejména pokud jde o objem. Například na IBM PC nakladač první úrovně se musí vejít do prvních 446 bajtů hlavního zaváděcího záznamu, přičemž ponechává prostor pro 64 bajtů tabulky oddílů a 2 bajty pro signaturu AA55 potřebnou k tomu, aby BIOS detekoval samotný bootloader.

Příběh

Dřívější počítače měly sadu přepínačů, které umožňovaly operátorovi umístit bootloader do paměti před spuštěním procesoru. Tento bootloader pak načte operační systém z externího zařízení, jako je děrná páska nebo pevný disk.

Kód zavaděče pseudoassembleru může být tak jednoduchý jako následující sekvence instrukcí:

0: zapište číslo 8 do registru P 1: zkontrolujte, zda čtečka děrné pásky může začít číst 2: pokud ne, přejděte ke kroku 1 3: přečtěte bajt ze čtečky děrné pásky a zapište jej do akumulátoru 4: pokud děrná páska páska došla, přejděte ke kroku 8 5: zapište hodnotu uloženou v akumulátoru do RAM na adrese uložené v registru P 6: zvyšte hodnotu registru P o jednu 7: přejděte ke kroku 1

Tento příklad je založen na bootloaderu jednoho z minipočítačů vydaných v 70. letech společností Nicolet Instrument Corporation.

0: zapište číslo 106 do registru P 1: zkontrolujte, zda čtečka děrné pásky může začít číst 2: pokud ne, přejděte ke kroku 1 3: načtěte bajt ze čtečky děrné pásky a zapište jej do akumulátoru 4: pokud děrná páska došla, přejděte ke kroku 8 5: zapište hodnotu uloženou v akumulátoru do RAM na adresu uloženou v registru P 6: snižte hodnotu registru P o jednu 7: přejděte ke kroku 1

Délka zavaděče druhé úrovně byla taková, že poslední bajt zavaděče změnil příkaz umístěný na adrese 6. Po provedení kroku 5 se tedy spustil zavaděč druhé úrovně. Zavaděč druhé úrovně čekal na zavedení délky děrné pásky obsahující operační systém do čtečky děrné pásky. Rozdíl mezi zavaděčem první úrovně a zavaděčem druhé úrovně byly kontroly chyb čtení z děrné pásky, které se v té době často vyskytovaly, a to zejména u v tomto případě používaných dálnopisů ASR-33.

Některé operační systémy, z nichž nejcharakterističtější jsou starší operační systémy (před rokem 1995). Počítače Apple Počítač, jsou tak úzce spjaty s hardwarem počítačů, že na těchto počítačích není možné zavést žádný jiný operační systém. V těchto případech je běžné vyvinout bootloader, který funguje jako standardní bootloader OS a poté předá řízení alternativnímu operačnímu systému. Apple použil tudy ke spuštění A/UX verze Unixu a poté byl používán různými svobodnými operačními systémy.

Zařízení inicializovaná systémem BIOS

Spouštěcí zařízení je zařízení, které musí být inicializováno před zavedením operačního systému. Patří sem vstupní zařízení (klávesnice, myš), základní výstupní zařízení (displej) a zařízení, ze kterého se má vyrábět - disketová mechanika, pevný disk, flash disk, PXE).

Spouštěcí sekvence pro standardní osobní počítač kompatibilní s IBM

Spouštění osobního počítače

Odkazy

Nadace Wikimedia. 2010 .

Podívejte se, co je "Načítání operačního systému" v jiných slovnících:

Zavaděč operačního systému je systémový software, který zajišťuje načtení operačního systému ihned po zapnutí počítače. Zavaděč operačního systému: poskytuje nezbytné prostředky pro dialog s ... ... Wikipedií

Tento termín má jiné významy, viz Core. Jádro je centrální část operačního systému (OS), která poskytuje aplikacím koordinovaný přístup ke zdrojům počítače, jako je čas procesoru, paměť a externí hardware ... ... Wikipedia

Pro termín Plánovač úloh viz další významy. Plánování úloh je jedním z klíčových konceptů v multitaskingu a multiprocessingu, stejně jako v operačních systémech. obecný účel a ve skutečných operačních systémech ... ... Wikipedia

Jedná se o formu distribuce systému software. Přítomnost distribucí je způsobena skutečností, že forma softwaru použitého k jeho distribuci se téměř nikdy neshoduje s formou softwaru spuštěného ... ... Wikipedia

Důvěryhodné spouštění je funkce osobního počítače, která brání neoprávněnému uživateli spustit, načíst operační systém (OS) a získat přístup k důvěrná informace. Poskytování ... ... Wikipedie

Tento článek by měl být wikifikován. Naformátujte jej prosím podle pravidel pro formátování článků ... Wikipedie

Windows XP se spouští na internetovém telefonním přístroji V informatice je spouštění složitý a vícestupňový proces spouštění počítače. Spouštěcí sekvence je posloupnost akcí, které musí počítač provést, aby ... Wikipedia

Schopnost terminálových klientů bezpečně zavést operační systém. Hlavním řešením pro bezpečné spouštění je kontrola integrity a pravosti souborů operačního systému, které lze uložit na místní pevný disk, ... ... Wikipedia

Hlavní a záložní ROM čipy základní desky Gigabyte obsahující AWARD BIOS. BIOS (angl. basic input/output system "basic ... Wikipedia

Spuštění počítače je více než jen jeho zapnutí. Zapnutí je událost a spuštění je proces. Je natažen v čase a odehrává se pod externí management. Podle toho, kdo je ovládající stranou, lze rozlišit tři fáze spouštění počítače.

První etapa

V první fázi spouštění řídí osoba. Předtím se musí ujistit, že je k dispozici a připojena klávesnice - hlavní ovládací zařízení a zapnuté napájení. Chcete-li inicializovat spuštění, stačí stisknout tlačítko na předním panelu – proces se poté rozvine automaticky.

Pokud ve skutečnosti automatický start není vyžadováno, a to se děje během oprav a restaurátorských prací, první fáze je nejúžasnější čas na převzetí kontroly nad automatizací a její převzetí. To se provádí pomocí klávesnice. Podrobnosti jsou uvedeny níže.

Druhá fáze

Ve druhé fázi zařízení řídí spouštění počítače. Přesněji řečeno základní deska. Přesněji řečeno, čip paměti pouze pro čtení (ROM), který je na něm umístěn. Zcela přesně - balíček embedded programů zvaný BIOS. Jak nastavit Boot menu v BOIS si můžete přečíst v jiném návodu.

Třetí etapa

Počítač se blíží ke třetí fázi poté, co systém BIOS spustí programy, které umožňují číst data zaznamenaná na interní a externí disková média. Účelem třetí fáze je načíst operační systém. Ve skutečnosti je tato etapa sama o sobě rozdělena do několika etap, ale nebudeme se potápět tak daleko.

Stejně jako ve druhé fázi je ovládací stranou třetí fáze spouštění program. Jen se nyní „nezadrátuje“ do ROM základní desky, ale bere se z disku, který je přiřazen systému. Tento program je počátečním zavaděčem operačního systému.

Pokud z nějakého důvodu není člověk spokojen s tím, jaký operační systém načte počáteční bootloader a v jakém režimu jej spustí, můžete zasahovat do práce bootloaderu. To znamená, že člověk může převzít řízení počátečního zatížení. To se obvykle nedělá, ale pokud potřebujete provést nějaké konkrétní akce nebo vyřešit zjištěné problémy, je možnost ovládat spouštění velmi užitečná.

K zásahu do správy bootování by mělo dojít, jakmile se na obrazovce objeví informace o rozpoznaných diskových jednotkách.