Dnešná relácia otázok a odpovedí sa k nám pridelí zdvorilosťou SuperUser - podskupiny Stack Exchange, zoskupenia webových stránok Otázky a odpovede.
Otázka
Čítačka SuperUser Indrek predstavuje túto otázku týkajúcu sa systému BIOS:
I always wondered whether the BIOS (apart from conducting POST, starting the bootloader and passing control to the OS after one presses the power button) has any purpose or function while the operating system is running?
Does the operating system communicate with the BIOS while running and if so, how?
Naozaj? Akú funkciu má BIOS okrem kritickej úlohy pri spustení počítača?
Odpovede
Zdvorilosť prispievateľa SuperUser Mechanical Snail, prehľad o tom, ako sa časom zmenila úloha systému BIOS a čo to robí a čo dnes nerobí:
Úloha systému BIOS
S modernými OS, prakticky žiadny, Linus Torvalds údajne uviedol, že jeho úlohou je "práve načítať operačný systém a vyhnúť sa odtiaľto".
Staršie operačné systémy ako MS-DOS sa spoliehali na systém BIOS pre mnohé úlohy (napr. Prístup na disk) prostredníctvom volania prerušení.
Vďaka moderným operačným systémom sa zavádzač rýchlo prepne do 32- alebo 64-bitového režimu a spustí jadro operačného systému. Jadro môže zaregistrovať vlastné manipulátory prerušenia, ktoré je možné zavolať aplikáciami používateľského priestoru. Rutiny jadra môžu byť prenosnejšie (pretože nie sú závislé od konkrétneho hardvéru), flexibilnejšie (dodávatelia OS môžu zmeniť ich na požiadanie, a nie musieť použiť všetko, čo prišlo s hardvérom), sofistikovanejšie (môžu robiť ľubovoľne komplexné skôr ako program, ktorý bol naprogramovaný do systému BIOS) a bezpečnejšie (pretože systém OS môže riadiť prístup k zdieľaným zdrojom a zabrániť tomu, aby sa programy zhromažďovali a realizovali svoje vlastné schémy ľubovoľných povolení).
Na interakciu s konkrétnym hardvérom môžu operačné systémy načítať a používať vlastné ovládače zariadení. Takže nie je potrebné, aby operačný systém alebo aplikácie nazývali väčšinu rutín BIOSu. Z bezpečnostných dôvodov sú prerušenia systému BIOS dokonca zakázané. Keďže BIOS žije v 16-bitovom reálnom režime, je ťažšie zavolať na moderné operačné systémy.
Zatiaľ čo používanie systému BIOS je veľmi obmedzené počas prevádzky operačného systému, jeho funkcie sa stále využívajú periférne. Napríklad, keď počítač spí, operačný systém nie je spustený a nakoniec klesne na firmvér, aby nastavil hardvér do správneho stavu, aby pozastavil a obnovil operačný systém. Tieto použitia sú skôr obmedzené na ACPIcalls než na volania do celého rozhrania systému BIOS. ACPI je rozšírenie systému BIOS, ktoré "prináša správu napájania pod kontrolou operačného systému (OSPM), na rozdiel od predchádzajúceho systému BIOS, ktorý sa spoliehal na firmvér špecifický pre platformu na určenie politiky správy a konfigurácie napájania".
Všimnite si, že oficiálne "BIOS" odkazuje na konkrétne rozhranie firmvéru, ale termín sa bežne používa na označenie firmvéru počítača vo všeobecnosti. Niektoré najnovšie počítače (najmä Apple) nahradili systém BIOS (sensu strictu) s UEFI, čo je samozrejme tým, čo sa nazýva na implementáciu týchto funkcií.
Ďalšie informácie o tom, ako sa časom zmenila úloha systému BIOS, nájdete na stránke Wikipedia.
Ďalšie prispievateľ SuperUser, Simon Richter, nám poskytuje prehľad o veciach, ktoré BIOS stále robí:
Systém BIOS a správa napájania
Systém BIOS poskytuje niekoľko služieb pre operačné systémy, z ktorých väčšina súvisí s riadením napájania:
- modifikácia hodín CPU a zbernice
- zapnutie / vypnutie zariadení na základnej doske
- ovládanie výkonu rozširujúceho portu
- pozastaviť na disk a pozastaviť na RAM
- obnoviť nastavenia udalostí
Funkcia Suspend-to-disk je v operačnom systéme implementovaná väčšinu času, pretože operačný systém môže rýchlejšie obnoviť svoj stav (iba stav jadra sa opätovne načíta a stav programu sa v prípade potreby zamení, čo je podstatne rýchlejší ako opätovné načítanie celej pamäte RAM). funkcia zostáva v špecifikácii.
Funkcia Suspend-to-RAM nemôže byť implementovaná operačným systémom, pretože sa spolieha na systém BIOS preskočiaci inicializáciu a testovanie RAM, takže operačný systém potrebuje rozhranie API, aby BIOS oznámil, že má v úmysle pokračovať s aktuálnym obsahom RAM. Na účely poskytovania tejto služby systém BIOS vyzýva operačný systém, aby nechal určitú oblasť RAM neporušená.
Rozhranie operačného systému pre všetky služby BIOS je časť kódu virtuálneho stroja, ktorý musí byť spustený na emulátora a ktorý generuje potrebné vstupno-výstupné operácie do hardvéru. Na pozastavenie je to všeobecne implementované tak, že vykonanie jedného z hardwarových zápisov spustí prerušenie, ktoré prenáša kontrolu do systému BIOS.
Máte niečo doplniť vysvetlenie? Zvuk vypnúť v komentároch. Chcete si prečítať viac odpovedí od iných používateľov technológie Stack Exchange? Pozrite sa na celý diskusný príspevok tu.
