BIOS
de facto standard • programaro vd
Dum	nekonata - nekonata/nuntempe
Sekvanto	Unuigita Etendebla Firmprograma Interfaco
Partoprenanta	BIOS interrupt call • programebla nurlega memoro • viŝebla programebla nurlega memoro vd
v • d • r

BIOS (angle BIOS, basic input/output system — baza eniga-eliga sistemo) estas aro da mikroprogramoj, efektivigantaj aplikprograman interfacon por laborado kun aparataro de komputilo kaj konektitaj al ĝi flankaparatoj.

Ĉefa kaj rezerva integraj cirkvitoj de konstanta memoro sur ĉeftabulo de la firmao Gigabyte, deponantaj kodon de Award BIOS

Elprenebla integra cirkvito de konstanta memoro, deponanta kodon de Phoenix BIOS

BIOS estas sistema programaro.

Specoj de BIOS estas:

• BIOS de ĉeftabulo de IBM-PC-kongrua komputilo;
• BIOS de flankaparatoj;
• NetBIOS.

La termino «BIOS» estas uzata rilate al aparatoj kongruaj kun personaj komputiloj de la firmao IBM. Rilate al aparatoj, bazitaj sur aliaj platformoj, oni uzas aliajn terminojn. Ekzemple, aro de mikroprogramoj en komputiloj de la arĥitekturo SPARC povas esti nomata «PROM» aŭ «Boot».

En IBM-PC-kongrua komputilo, uzanta la mikroarĥitekturon x86, la kodo de BIOS estas deponata en integra cirkvito de la speco EEPROM.

Taskoj de BIOS estas:

• kontrolado de funkcikapablo de la ilaro;
• startigo de operaciumo;
• provizado de API por uzado de ilaro;
• agordado de ilaro.

Post enŝalto de IBM-PC-kongrua komputilo la procesoro legas la kodon de BIOS el la konstanta memoro, enskribas ĝin al la ĉefmemoro kaj transdonas administradon al la kodo de BIOS.

La kodo de BIOS:

• faras dumstartan memteston POST de la aparataro;
• legas agordojn el la nurlegebla memoro;
• aplikas la agordojn;
• trovas kaj enskribas al la ĉefmemoro kodon de startigilo;
• transdonas administradon al la startigilo.

La startigilo trovas kaj enskribas al la ĉefmemoro kodon de operaciumo kaj transdonas al ĝi administradon.

BIOS realigas aplikprograman interfacon por funkciado kun internaj kaj flankaj eroj de la komputilo. Startigilo de operaciumo kaj operaciumo mem uzas tiun interfacon ĝis kiam la operaciumo startigos siajn pelilojn.

Plejparton de la kodo de BIOS konsistigas mikroprogramoj, destinitaj por inicialigo de kontroliloj situantaj sur la ĉeftabulo kaj aparatoj konektitaj al ĝi (kiuj siavice povas havi siajn kontrolilojn kun siaj BIOS-oj).

Tuj post enŝalto la procesoro legas kodon de BIOS el EEPROM, enskribas al la ĉefmemoro la kodon de BIOS kaj transdonas al ĝi administradon. Antaŭ ĉio BIOS komencas testadon de aparataro (POST), dum kiu testas funkcikapablon de la kontroliloj, situantaj sur la ĉeftabulo, difinas malaltnivelajn parametrojn de ilia funkciado (ekzemple, frekvencon de la centra sistema buso kaj parametrojn de la centra mikroprocesoro, de la kontrolilo de la ĉefmemoro, de la kontroliloj de sistemaj busoj FSB, AGP, PCI, USB).

Se dum POST okazos paneo, la kodo de BIOS povas doni informon, ebligantan riveli la kaŭzon de la paneo. Se mankas eblo aperigi informon sur la ekranon, la kodo de BIOS aŭdigos sonsignalon per la integra parolilo.

Se POST estas trairita sen eraroj, la kodo de BIOS komencos serĉi startigilon de operaciumo. Serĉado estas farata sur disponeblaj kaj permesitaj en agordoj datumdeponiloj:

• en MBR sur diskaparato aŭ SSD;
• sur USB-poŝmemorilo;
• sur KD-ROM;
• sur disketo;
• en loka reto kun uzo de PXE.

La kodo de BIOS enskribas al la ĉefmemoro la operaciumstartigilon kaj transdonas al ĝi administradon.

La operaciumstartigilo kaj la operaciumo mem povas dum sia funkciado ŝanĝi plejmulton de la agordoj difinitaj fare de la kodo de BIOS.

Pluraj versioj de BIOS allasas startigon tra interfacoj, origine ne destinitaj por tio (USB kaj IEEE 1394).

Malnovaj komputiloj de la familio IBM PC/XT ne havis plenskalan operaciumon (aŭ ĝia startigo ne estis nepra) kaj elvokadis integran interpretilon de la programlingvo BASIC, kiu fakte funkciis kiel primitiva operaciumo.

Kelkaj BIOS-oj provizas aldonajn funkciojn, tiuj estas:

• legado (aŭskultado aŭ spektado) de kompakta disko aŭ DVD;
• ĝisdatigo de la kodo de BIOS el eksteraj deponiloj;
• uzo de simplaj TTT-legiloj.

IBM-PC-kongruaj komputiloj dekomence estis projektataj tiel ke ili estu etendeblaj. Pro tio diskoj kaj ekrano estis uzataj pere de funkcioj de BIOS; okaze de apero de nova aparataro BIOS estas reverkata, kaj programaro plu funkcias kiel antaŭe. Pli frue por tio estis uzataj PMIO (angle port-mapped I/O) kaj MMIO (memory-mapped I/O).

Kodo de BIOS disponigas kelkajn interfacojn simpligantajn komponi programojn; tiuj estas, ekzemple, funkcioj por uzado de ekrano kiel teletajpo, funkcioj por skanado de klavaro. Tiuj aplikprogramaj interfacoj (API) ebligas labori kun aparataro ĉe malalta nivelo; tial en la titolo basic input/output system ĉeestas la vorto basic (baza).

API-oj (funkcioj) de BIOS estas uzataj en primitivaj operaciumoj (tiaj kiel DOS) kaj dum startigo kaj sekura reĝimo (safe mode) en ĉiuj operaciumoj.

Malgraŭ evoluo de komputilaj sistemoj en BIOS plu estas uzataj malaktualaj teĥnologioj, en tiu nombro reala reĝimo (real mode) de funkciado de procesoro x86.

Nun Intel kaj kelkaj aliaj produktantoj de aparataro proponas uzon sur novaj platformoj de UEFI (angle: Unified Extensible Firmware Interface) anstataŭ BIOS. Ilia alianco tiutema estas Unified EFI Forum (angle: Unified EFI Forum).

Por allasi uzantojn ŝanĝi agordojn de aparataro, la kodo de BIOS disponigas ekranan menuon.

Menuo de Award BIOS

Menuo por elekto de datumdeponilo, sur kiu kodo de BIOS serĉos kodon de startigilo

Oni povas lanĉi la menuon de BIOS (angle BIOS setup), preminte dum POST certan klavon. Ofte tiu klavo estas Del, F2, F10, Esc aŭ F8.

Jen kelkaj ebloj de tiu menuo:

• agordado de sistema tempo kaj dato;
• agordado de flankaparatoj ne kapablaj por «plug and play»;
• startigo de aparataro en «fortigita» aŭ «singarda» reĝimo;
• reveno al defaŭltaj (uzinaj) agordoj;
• enŝalto kaj elŝalto de eroj integritaj en la ĉeftabulo (USB-, COM- kaj LPT-pordoj, integra vid-, ret- aŭ sonkarto);
• malŝalto de kelkaj el la testoj farataj dum POST, por pli rapida startigo;
• ĉirkaŭira solvo de konataj eraroj en operaciumoj (Se Windows 95 rezignas starti sur komputilo sen diskingo, BIOS povas redirekti vektorojn de IRQ tiel, ke la operaciumo komprenu, ke diskingo forestas^[1]. Se fuŝe verkita pelilo ne funkcias kun diskaparatoj, konektitaj tra Serial ATA, BIOS povas imiti interfacon ATA);
• vico de aparatoj, el kiuj okazas startigo de komputilo: diskaparato, USB-poŝmemorilo, KD-ROM, startigo kun uzo de retkarto laŭ la teĥnologio PXE ktp. Kaze de malsukceso BIOS provas uzi sekvan aparaton en la vico.

La agordoj mem ne estas deponataj en la sama integra cirkvito de konstanta memoro kiel BIOS. Ili estas enskribataj al alia ico de konstanta memoro (ofte al memorĉeloj de la suda ponto). Kiam komputilo estas malŝaltita, tiu ico estas elektroprovizata el rezerva fonto, kiel ofte estas uzataj litiaj baterioj CR2032 kaj similaj (ili estas samtempe uzataj por rezerva elektroprovizado de integra sistema horloĝo.

Baterio CR2032 de la firmao Panasonic sur ĉeftabulo

Fragmento de ĉeftabulo «p4p800 se» de la firmao ASUS. Videblas:

• baterio CR2032 de la firmao KTS;
• ico de konstanta memoro, deponanta kodon de AMI BIOS;
• pontetoj por reŝargo de agordoj de BIOS (indiko: «CLRTC1»).

Ĉar iom eblas malĝustaj agordoj de aparataro (malsukcesa plirapidigo, influo de komputvirusoj, malĝustaj signifoj de parametroj, aparatara paneo), antaŭvidita estas eblo je restarigo de la defaŭltaj agordoj (reŝargo de agordoj).

Fari tion eblas en diversaj manieroj:

• programare:
  • per la menuo de BIOS,
  • per premo de speciala kombino de klavoj dum POST;
• aparatare:
  • per lokigo de pontetoj sur la ĉeftabulo (la pontetoj ĝenerale estas indikitaj sur la ĉeftabulo kiel «CLEAR_CMOS», «CLR_CMOS», «CLRRTC» [RTC signifas angle real time clock, realtempa horloĝo]) kaj simile,
  • per premo de speciala butono sur la ĉeftabulo (tiu butono povas esti atingebla ĉe la malantaŭa flanko de la komputilujo^[2]).

Informoj pri celoj de la eroj de la menuo de BIOS kaj pri reŝargo de agordoj estas haveblaj en instrukcioj por ĉeftabuloj^[3][4]. Instrukcioj estas provizataj en kompleto kun ĉeftabuloj kaj elŝuteblas el retejoj de produktantoj de ĉeftabuloj.

Post publikigo de la operaciumo Vindozo Vista la produktantoj de komputiloj komencis aldonadi al BIOS tabelon SLIC (software licensing description table). Tiu tabelo deponas informojn pri licencado de programaro kaj estas uzata por OEM-aktivado de Vindozo sen retkonekto.

Antaŭe la kodo de BIOS estis konservita en la konstanta memoro (ROM). En modernaj sistemoj BIOS estas skribita en fulmomemoro, do ĝi povas esti anstataŭigita sen disigi la icon el la ĉeftabulo. Tio ebligas pli facilan por uzanto ĝisdatigon de BIOS, kun aldono de novaj funkcioj aŭ riparo de cimoj. Tamen tio alportas riskon ke komputilo povas infektiĝi je malica sistemestra ilaro (angle: rootkits). Aldone, malsukcesa ĝisdatigo de BIOS povas brikigi la aparaton.

Precipaj produktantoj de BIOS-oj por tekokomputiloj, personaj komputiloj kaj serviloj estas:

• American Megatrends (AMI),
• Award Software,
• Phoenix Technologies.

• Степаненко О. С. Настройка персонального компьютера. Установки BIOS. Самоучитель. — 2 изд. — М.: «Диалектика», 2007. — С. 480. — ISBN 978-5-8459-1231-2. (ruse)
• Скотт Мюллер. Модернизация и ремонт ПК = Upgrading and Repairing PCs. — 17 изд. — М.: «Вильямс», 2007. — С. 443—498. — ISBN 0-7897-3404-4. (ruse)
• Евгений Панкратов. Операционная система MS-DOS 6.22: Справочное пособие. — 2 изд. — М.: Познавательная книга плюс, 2002. — С. 224. — ISBN 5-8321-0305-1. (ruse)