BIOS ของฉันทำอะไรหลังจากบู๊ต?

เมื่อคอมพิวเตอร์ของคุณเสร็จสิ้นกระบวนการบูทและคุณอยู่ในระบบปฏิบัติการที่คึกคักอย่างแน่นหนามี BIOS เหลือให้ทำอีกหรือไม่?

เซสชั่นคำถามและคำตอบในวันนี้มาถึงเราด้วยความอนุเคราะห์จาก SuperUser ซึ่งเป็นแผนกย่อยของ Exchange Exchange ซึ่งเป็นกลุ่มไดรฟ์ชุมชนของเว็บไซต์ถาม - ตอบ.

คำถาม

SuperUser reader Indrek โพสคำถามนี้เกี่ยวกับ BIOS:

ฉันมักจะสงสัยเสมอว่า BIOS (นอกเหนือจากการทำ POST เริ่มต้น bootloader และผ่านการควบคุมไปยังระบบปฏิบัติการหลังจากกดปุ่มเพาเวอร์) มีวัตถุประสงค์หรือฟังก์ชั่นใด ๆ ในขณะที่ระบบปฏิบัติการกำลังทำงานอยู่?

ระบบปฏิบัติการสื่อสารกับ BIOS ในขณะที่ทำงานหรือไม่อย่างไร?

แท้จริง? ฟังก์ชันใดที่ BIOS มีนอกเหนือจากบทบาทที่สำคัญในการเริ่มต้นคอมพิวเตอร์?

คำตอบ

ได้รับความอนุเคราะห์จาก SuperUser Mechanical Snail ซึ่งเป็นภาพรวมของบทบาทของ BIOS ที่มีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลาและสิ่งที่มันเป็นและไม่ได้ทำในวันนี้: 

บทบาทของไบออส

ด้วยระบบปฏิบัติการที่ทันสมัย, ไม่มีเลย. มีรายงานว่า Linus Torvalds กล่าวว่าหน้าที่ของมันคือ“ เพียงแค่โหลดระบบปฏิบัติการและกำจัดนรกออกจากที่นั่น”.

ระบบปฏิบัติการรุ่นเก่าเช่น MS-DOS ใช้ BIOS สำหรับงานหลายอย่าง (เช่นการเข้าถึงดิสก์) โดยเรียกการขัดจังหวะ.

ด้วยระบบปฏิบัติการที่ทันสมัย ​​bootloader จะเปลี่ยนเป็นโหมด 32 หรือ 64 บิตอย่างรวดเร็วและดำเนินการเคอร์เนลระบบปฏิบัติการ เคอร์เนลสามารถลงทะเบียนตัวจัดการขัดจังหวะของตัวเองซึ่งสามารถเรียกใช้โดยแอปพลิเคชันพื้นที่ผู้ใช้ รูทีนของเคอร์เนลสามารถพกพาได้มากกว่า (เนื่องจากไม่ได้ขึ้นอยู่กับฮาร์ดแวร์เฉพาะ) มีความยืดหยุ่นมากขึ้น (ผู้ขายระบบปฏิบัติการสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามต้องการแทนที่จะต้องใช้อะไรก็ตามที่มาพร้อมกับฮาร์ดแวร์) ซับซ้อนกว่า (สามารถประมวลผลที่ซับซ้อนโดยพลการ รหัสมากกว่าสิ่งที่ตั้งโปรแกรมไว้ใน BIOS) และมีความปลอดภัยมากขึ้น (เนื่องจากระบบปฏิบัติการสามารถควบคุมการเข้าถึงทรัพยากรที่ใช้ร่วมกันและป้องกันโปรแกรมจากการปิดกั้นซึ่งกันและกันโดยใช้รูปแบบการอนุญาตตามอำเภอใจของตนเอง).

ในการโต้ตอบกับฮาร์ดแวร์เฉพาะระบบปฏิบัติการสามารถโหลดและใช้ไดรเวอร์อุปกรณ์ของตัวเองได้ ดังนั้นจึงไม่จำเป็นสำหรับระบบปฏิบัติการหรือแอพพลิเคชั่นที่จะเรียกใช้ไบออสเป็นประจำได้ อันที่จริงแล้วด้วยเหตุผลด้านความปลอดภัยการขัดจังหวะ BIOS จะถูกปิดการใช้งาน เนื่องจากไบออสอาศัยอยู่ในโหมดจริง 16 บิตมันจึงยากที่จะเรียกหาระบบปฏิบัติการที่ทันสมัย.

แม้ว่าการใช้ BIOS จะมีข้อ จำกัด อย่างมากในขณะที่ระบบปฏิบัติการทำงาน แต่ฟังก์ชั่นนั้นยังคงถูกใช้งานอย่างต่อเนื่อง ตัวอย่างเช่นเมื่อคอมพิวเตอร์พักระบบปฏิบัติการจะไม่ทำงานและในที่สุดจะตกอยู่ที่เฟิร์มแวร์เพื่อตั้งค่าฮาร์ดแวร์ให้อยู่ในสถานะที่ถูกต้องเพื่อหยุดชั่วคราวและเริ่มระบบปฏิบัติการต่อ โดยทั่วไปการใช้งานเหล่านี้จะถูก จำกัด ไว้ที่ ACPIcalls มากกว่าการโทรไปยังอินเตอร์เฟส BIOS แบบเต็ม ACPI เป็นส่วนเสริม BIOS ที่“ นำการจัดการพลังงานภายใต้การควบคุมของระบบปฏิบัติการ (OSPM) ซึ่งตรงข้ามกับระบบกลาง BIOS ก่อนหน้านี้ซึ่งอาศัยเฟิร์มแวร์เฉพาะแพลตฟอร์มเพื่อกำหนดนโยบายการจัดการพลังงานและการกำหนดค่า”.

โปรดทราบว่า "BIOS" อย่างเป็นทางการหมายถึงส่วนต่อประสานเฟิร์มแวร์โดยเฉพาะ แต่คำนี้มักใช้เพื่ออ้างถึงเฟิร์มแวร์คอมพิวเตอร์โดยทั่วไป คอมพิวเตอร์ล่าสุดบางเครื่อง (โดยเฉพาะ Apple) ได้เปลี่ยน BIOS (sensu เข้มงวดu) เป็น UEFI ซึ่งแน่นอนว่าเป็นสิ่งที่เรียกว่าใช้ฟังก์ชันเหล่านี้.

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับบทบาทของ BIOS ที่ลดลงเมื่อเวลาผ่านไปดูที่ Wikipedia.

Simon Richter ผู้สนับสนุน SuperUser คนอื่นให้ภาพรวมของสิ่งที่ BIOS ยังทำ: 

BIOS และการจัดการพลังงาน

BIOS ให้บริการจำนวนมากกับระบบปฏิบัติการซึ่งส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการจัดการพลังงาน:

• การปรับเปลี่ยน CPU และบัสนาฬิกา
• การเปิด / ปิดการใช้งานอุปกรณ์เมนบอร์ด
• พอร์ตการควบคุมพลังงานการขยายตัว
• suspend-to-disk และ suspend-to-RAM
• ตั้งค่าเหตุการณ์ต่อ

Suspend-to-disk ถูกนำไปใช้ในระบบปฏิบัติการส่วนใหญ่เนื่องจาก OS สามารถกู้คืนสถานะได้เร็วขึ้น (เฉพาะสถานะเคอร์เนลจะถูกรีโหลดและสถานะโปรแกรมจะถูกสลับเมื่อจำเป็นซึ่งเร็วกว่าการโหลดแรมทั้งหมดอย่างมีนัยสำคัญ) คุณลักษณะนี้ยังคงอยู่ในข้อกำหนด.

ระบบปฏิบัติการ Suspend-to-RAM ไม่สามารถใช้งานได้เนื่องจากต้องอาศัย BIOS ที่ข้ามการกำหนดค่าเริ่มต้น RAM และการทดสอบดังนั้นระบบปฏิบัติการจำเป็นต้องมี API เพื่อบอก BIOS ว่าตั้งใจจะกลับมาทำงานกับเนื้อหา RAM ปัจจุบัน เพื่อให้บริการนี้ BIOS ขอให้ระบบปฏิบัติการปล่อยให้พื้นที่ RAM บางส่วนยังคงอยู่.

อินเทอร์เฟซสำหรับระบบปฏิบัติการสำหรับบริการ BIOS ทั้งหมดเป็นชิ้นส่วนของรหัสเครื่องเสมือนที่จำเป็นต้องเรียกใช้บนอีมูเลเตอร์และซึ่งจะสร้างการดำเนินการ I / O ที่จำเป็นลงในฮาร์ดแวร์ สำหรับการหยุดชั่วคราวนี่เป็นการนำมาใช้โดยทั่วไปเพื่อให้การดำเนินการหนึ่งในการเขียนฮาร์ดแวร์จากนั้นจะก่อให้เกิดการขัดจังหวะซึ่งโอนการควบคุมไปยัง BIOS.

มีสิ่งที่จะเพิ่มคำอธิบายหรือไม่ ปิดเสียงในความคิดเห็น ต้องการอ่านคำตอบเพิ่มเติมจากผู้ใช้ Stack Exchange คนอื่นหรือไม่ ลองอ่านหัวข้อสนทนาเต็มได้ที่นี่.