Come Funziona Il Bios?

15/04/2010 – Sono passati 14 anni senza grossi cambiamenti. Tutto ha inizio nel 1996, data da quando esiste un avvio del sistema unitario. Diverse aziende decisero di adottare lo standard BIOS Boot Specification. A tutt’oggi decide il modo in cui i sistemi operativi interni al sistema (bootstrap loader) avviano l’OS vero e proprio. Anche se i sistemi operativi vengono dotati costantemente di nuove opzioni grafiche, il Bios rimane sempre uguale. Questo perchè i produttori non vogliono che l’utente metta mano al Bios. La decisione di questo atteggiamento è da attribuirsi ad evitare che possa combinare guai. Il nuovo Bios EFI supporta il sistema operativo a 64 bit, possiede una nuova interfaccia grafica, purtroppo ci sono ancora pochissimi PC dotati di EFI, poichè mancano le schede madri compatibili. Solo Apple lo utilizza dal 2006.

Cosa Parte Con Il BIOS?

Ti sarà capitato di sentire un bip dopo pochissimi secondi all’avvio del tuo sistema operativo. Per la maggior parte degli utenti ciò significa che il computer è a posto e che si sta avviando il sistema operativo. Pochi però sanno cosa avviene nei primi secondi prima del bip: alimentatore di corrente, Cpu, RAM, connessioni dell’hard disk, controller e scheda madre sono tutti componenti che vengono controllati dal Bios, in inglese (Basic Input Output System).

All’avvio Del PC Sono Passati Circa Due Secondi

Subito dopo l’accensione si attiva la prima parte del Bios, il Post Test, in inglese (Power – On Self – Test), che si assicura che i componenti basilari del computer funzionino perfettamente. Quindi il Bios analizza il chipset del computer. Dapprima il sistema effettua il reset della Cpu, operando la disconnessione da parte del Bios del processore dalla linea NM interrupt (non maskable Interrupt). A tale scopo si serve del Bit 7 della porta I/O 70h. Quasi contemporaneamente si resetta anche il controller della tastiera attraverso i Bit Hard Reset corrispondenti, nel momento in cui parte l’alimentazione elettrica. Il Bios controlla attraverso la Reset Determination se il controller è sufficiente un soft reset. Per fare ciò legge i bit corrispondenti nel controller della tastiera. Un soft reset è più veloce di alcuni millesecondi, poichè il sistema verifica la memoria solo fino a 64 kb. Tutto quello descritto avviene in circa due secondi dall’accensione del computer.

All’avvio Del PC Sono Passati Circa Due Secondi E Mezzo

Il Bios compie ora un test su sè stesso calcolando il (checksum) di tutti i bit del suo chip. Tale analisi deve riportare il valore “00” unito a una determinata cifra. Successivamente il computer invia un comando al controller della tastiera. Quest’ultimo avvia un altro test e definisce un buffer di dati per i comandi di programmi in cui il Bios scrive un byte di comando e verifica in questo modo il controller interno della tastiera.

All’avvio Del PC Sono Passati Poco Più Di Quattro Secondi

Ora è la volta del chip CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). Qui si trovano le impostazioni del Bios definite da te quando imposti il computer nell’utilizzo. Questi files di configurazione vengono letti dal Bios a ogni avvio del chip CMOS. Il problema: il chip mantiene i dati e le impostazioni solo finchè la batteria è connessa, come avviene per la memoria RAM. Il sistema verifica anche il checksum del chip Cmos, la parte riscrivibile del Bios. Anche in questo caso calcola un checksum. Tale procedura dovrebbe rilevare se c’è una batteria difettosa nel computer. Se questa è vecchia la tensione non basta più per rifornire determinate parti del chip CMOS Lo puoi capire dal fatto che è stato eseguito il reset delle impostazioni del Bios e dell’orologio di sistema del tuo computer

All’avvio Del PC Sono Passati Poco Più Di Quattro Secondi E Mezzo

Nel passo successivo il Post verifica la funzione dell’Interrupt Time che serve per lo svolgimento corretto dell’attribuzione degli Irq. Gli IRQ (Interrupt Request) sono comandi che l’hard disk o la scheda grafica inviano alla CPU per comunicare la presenza di dati da elaborare. Queste richieste sono sempre accompagnate da un tempo di latenza che corrisponde al tempo che intercorre tra il segnale Irq e l’inizio dell’elaborazione dei dati. Infine il Bios crea una tabella di vettori IRQ e carica le impostazioni utente del Bios nella memoria CMOS. Le richieste di interrupt dei dispositivi arrivano innanzitutto al Programmabile (Interrupt Controller) che li invia poi alla CPU. Il processore interrompe i processi in corso e conferma l’Interrupt del Controller. A questo punto la CPU legge il numero dell’IRQ corrispondente “vettore” nel controller e lo utilizza come indice nella tabella vettori Interrupt. Essa contiene il relativo incarico per ciascun Irq: per esempio quello di eseguire un’azione specifica per il dispositivo. Dato che esiste solo un numero limitato di IRQ, nei sistemi moderni diversi dispositivi condividono un IRQ (Interrupt Sharing). Il problema: la routine di un Interrupt di questo tipo deve poter avviare poi tutti i driver i cui dispositivi lo hanno avviato. Può succedere che i singoli drivers programmati in modo non ottimale siano contrasegnati come attivi per un periodo di tempo troppo lungo. Un altro di questi dispositivi scrive nel frattempo in un buffer che si riempie rapidamente e causa un overflow a partire da un certo punto, e ciò può comportare la perdita dei dati. Nelle periferiche moderne è perciò il sistema operativo a occuparsi dell’assegnazione dinamica di singoli numeri IRQ.

All’avvio Del PC Sono Passati Quasi Cinque Secondi

Il Bios verifica che non ci siano errori nelle linee di attribuzione e di indirizzo della memoria RAM nel primo megabyte. In tal senso il Post scrive dei modelli di dati nella RAM e poi li raffronta. Il sistema verifica ora l’adattatore video e analizza la scheda grafica: dapprima il Bios controlla il tipo di adattatore video e poi esegue una serie di test su adattatore e monitor. Solo a partire da questo momento possono comparire dei messaggi di errore sullo schermo.

All’avvio Del PC Sono Passati Poco Più Di Cinque Secondi

Ora è la volta del Controller DMA (Direct Memory Access): la CPU e la memoria RAM sono collegate mediante il cosidetto (Host Bridge) dati della scheda madre. La maggior parte delle transazioni sul bus avviene tra il bridge e i restanti dispositivi periferici. Affinchè quest’ultimi possono elaborare i propri dati nel modo più rapido possibile, essi possono accedere direttamente all’host bridge e scrivere in tal modo nella memoria RAM senza ulteriori perdite di tempo. Per eseguire il test, il Bios utilizza nuovamente dei modelli di dati che vengono scritti dal sistema nella memoria. Anche la connessione della tastiera deve essere verificata. Il Bios sarebbe ora iin grado di riconoscere una tastiera diffettosa. Il tasto Bloc Num, che abilita il tastierino numerico sulla destra, ora è attivo.

All’avvio Del PC Sono Passati Poco Più Di Sette Secondi E Mezzo

Ora avvengono i test finali: eventuali drivers del floppy, il disco fisso e le connessioni vengono ricontrollate dal Bios, prima che il sistema passi al boot loader Interrupt 19. Questo si occupa di caricare il sistema operativo e sorveglia il trasferimento dei dati dal disco fisso e dal Controller corrispondente. Molte versioni di Bios offrono la possibilità di disattivare l’IRQ19. Ciò ha senso solo se esiste un Controller del disco aggiuntivo nel computer, per esempio un (Controller Pci Raid). Se in qualche punto dell’autotest si verifica un errore, il computer emette diversi bip e visualizza un messaggio di errore sullo schermo.

All’avvio del PC Sono Passati Quasi Dodici Secondi E Mezzo

Se tutto è a posto, il computer emette un breve bip e cerca poi un supporto di avvio con il sistema operativo funzionante. Se si verifica un errore in questo frangente, risiede nel fatto che manca il Mbr (Master Boot Record). Se dovesse apparire un messaggio di errore, puoi provare a ripristinare il sistema con il DVD di installazione di Windows.