Практическая работа №4(Основы работы с Bios). Цель работы Овладение теоретическими знаниями и практическими навыками по работе с Базовой системой ввода вывода bios теоретическая часть

Название	Цель работы Овладение теоретическими знаниями и практическими навыками по работе с Базовой системой ввода вывода bios теоретическая часть
Дата	14.10.2022
Размер	2.23 Mb.
Формат файла
Имя файла	Практическая работа №4(Основы работы с Bios).docx
Тип	Документы #734178

Практическая работа №4.
Основы работы с базовой системой ввода-вывода BIOS

Цель работы: Овладение теоретическими знаниями и практическими навыками по работе с Базовой системой ввода- вывода BIOS

Теоретическая часть
Несмотря на всю свою мультифункциональность, операционная система может не все, а в некоторых ключевых моментах, и вовсе попросту бессильна. В частности, это касается начальной загрузки компьютера, которая происходит полностью без ее участия.

В действительности Windows не отвечает за загрузку компьютера «от и до», она лишь продолжает ее на определенном этапе и заканчивает. Ключевым же игроком здесь выступает совершенно другая микропрограмма – BIOS.

После нажатия кнопки включения компьютера, первым запускается блок питания, начиная подавать напряжение на материнскую плату. Если оно в норме, то чипсет дает команду на сброс внутренней памяти центрального процессора и его запуск. После этого процессор начинает последовательно считывать и выполнять команды, записанные в системной памяти, роль которой выполняет как раз микросхема BIOS.
Классическая базовая система (BIOS)
Система BIOS реализована в виде одной микросхемы, установленной на материнской плате компьютера. Заметим, что название ROM BIOS в настоящее время не совсем справедливо, ибо «ROM» - предполагает исполь-зование постоянных запоминающих устройств (ROM – Read Only Memory), а для хранения кодов BIOS в настоящее время применяются в основном пере-программируемые (стираемые электрически или с помощью ультрафиолето-вого излучения) запоминающие устройства.

Заметим, что конкретные версии BIOS неразрывно связаны с набором микросхем (chipset), используемым на системной плате.

Компания Phoenix Technologies считается пионером в производстве лицензионно-чистых BIOS. Именно в них впервые были реализованы такие функции, как задание типа жесткого диска, поддержка привода флоппи-дисков емкостью 1,44 Мб и т.д. Более того, считается, что процедура POST этих BIOS имеет самую мощную диагностику. Однако наиболее распространены BIOS компании AMI (около 60% этого сегмента рынка). Кроме того, из программы Setup AMI BIOS можно вызвать несколько утилит для тестирования основных компонентов системы и работы с накопителями.

Система BIOS в компьютерах, неразрывно связана с CMOS RAM. Под этим понимается «неизменяемая» память, в которой хранится информация о текущих показаниях часов, значении времени для будильника, конфигурации компьютера: количестве памяти, типах накопителей и т.д. Именно в этой информации нуждаются программные модули системы BIOS. Своим названием CMOS RAM обязана тому, что эта память выполнена на основе КМОП-структур (CMOS – Complementary Metal Oxide Semiconductor), которые, как известно, отличаются малым энергопотреблением. Заметим, что CMOS-память энергонезависима только постольку, поскольку постоянно подпитывается, например, от аккумулятора, расположенного на системной плате.

Чтобы позволять пользователю изменять установки в CMOS, BIOS содержит небольшую программу - Setup.

Чаще всего Setup может быть вызван нажатием специальной комбинации клавиш (DEL, F2, ESC, CTRL-ESC, или CRTL-ALT-ESC) во время начальной загрузки (некоторые BIOS позволяют запускать Setup в любое время, нажимая CTRL-ALT-ESC). В AMI BIOS, чаще всего, это осуществляется нажатием клавиши DEL (и удержанием ее) после нажатия кнопки RESET или включения компьютера. Как правило, все параметры в BIOS устанавливаются изготовителем. В некоторых случаях они могут быть защищены паролем. Это делается не случайно – изменение какого-либо параметра может привести к потере работоспособности компьютером.

В случае повреждения микросхемы CMOS RAM (или разряде батареи или аккумулятора) программа Setup имеет возможность воспользоваться некой информацией по умолчанию (BIOS Setup Default Values), которая хранится в таблице соответствующей микросхемы ROM BIOS.
Программа UEFI Boot
BIOS персонального компьютера, несмотря на постоянные обновле-ния, «двойные» реализации и прочие новшества, по сути, так и оставался наиболее устаревшим компонентом современных компьютеров.

Почему BIOS устарел?

1. BIOS существует уже давно и эволюционировал мало. Даже у компьютеров с ОС MS-DOS, выпущенных в 1980-х, был BIOS.

2. Он может загружаться только с жёстких дисков объёмом не более 2,1 Тб.

3. BIOS должен работать в 16-битном режиме процессора и ему доступен всего 1 Мб памяти. У него проблемы с одновременной инициализацией нескольких устройств, что ведёт к замедлению процесса загрузки
В 2007 Intel, AMD, Microsoft и производители PC договорились о новой спецификации Unified Extensible Firmware Interface (UEFI).

UEFI boot – это программа нового поколения, которая ускоряет загрузку компьютера и по структуре напоминает BIOS

Иногда именуется как БИОС UEFI. В этом названии, с одной стороны, есть некоторая ошибка, поскольку BIOS – это программное решение, функ-ционирующее по иным принципам. С другой стороны, назначение BIOS и UEFI – практически одно и то же. БИОС UEFI – формально, не вполне кор-ректное словосочетание, но не противоречащее логике программно-аппаратных алгоритмов управления компьютером.

В настоящее время это программное решение позиционируется как более совершенная альтернатива BIOS.
Основные преимущества UEFI:

 загрузка ОС с дисков объемом более 2 ТБ;

 не зависит от архитектуры процессора (BIOS – только x86);

 позволяет использовать графическую оболочку с поддержкой мыши;

 позволяет выполнять многие задачи без использования ОС - например, подключаться к локальной сети выходить в интернет;

 позволяет загружать операционную систему значительно быстрее;

 оснащена менеджером загрузки и позволяет пользователю выбирать какую операционную систему он хочет загрузить

Порядок выполнения практической работы

Используя программу-эммулятор MyBIOS, самостоятельно провести исследование виртуальной версии системы BIOS.
Запустить программу-эммулятор MyBIOS в режиме Тест, и пройти ее 3 раза, набрав не менее 8 правильных ответов в каждом. Сделать и прикрепить Скрины результатов прохождения тестов в отчет по практической работе
Составить отчет, с приложением титульного листа и скринов экранов результатов тестирования.
Ответить на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

Что называют базовой системой ввода-вывола?
Почему компьютеры с разным оборудованием могут запускать одинаковое программное обеспечение?
Где находится BIOS в PC-совместимой системе?
Опишите CMOS RAM.
Какие основные функции выполняет Системная BIOS?