Ich habe versucht, auf Wikipedia und anderen Websites etwas über BIOS zu lesen, aber ich habe nicht viel verstanden. Kann mir bitte jemand erklären, was BIOS ist und warum wir es brauchen? Ist BIOS außerdem in jedem elektronischen Gerät vorhanden oder nur in Computern und Smartphones?
Antwort1
PCs werden von komplizierten Programmen, sogenannten Betriebssystemen, betrieben. Sie sind im RAM-Speicher untergebracht, derflüchtig,dh, es verliert seinen Inhalt, wenn Sie die Stromversorgung ausschalten.
Daher stellt sich die Frage: Wie startet der PC, wenn der RAM leer ist und ich ihn einschalte?
Das BIOS macht dies möglich. Es ist ein sehr kleines Programm, das im Read-Only-Memory (=ROM) gehostet wird, das nichtflüchtig ist.dh, es verschwindet nicht, wenn Sie den Strom ausschalten. Es wird durch spezielle Schaltkreise automatisch aus dem ROM auf den PC geladen, damit der PC seinen Startvorgang starten kann.
Da nur wenig ROM-Speicher zur Verfügung steht, handelt es sich um ein kleines Programm, das eine begrenzte Anzahl von Aufgaben ausführen kann, im Wesentlichen drei:
- Es führt einen Selbsttest durch;
- Es überprüft, ob die Peripheriegeräte (Festplatte, Video, Tastatur usw.) ordnungsgemäß funktionieren, und initialisiert sie.
- ermittelt eine Liste von Orten, an denen sich eine fortgeschrittenere Stufe der Initialisierung befinden könnte (Ihre Festplatte, eine CD-ROM, ein USB-Stick, das Netzwerk) und versucht, die Kontrolle an diese neue Stufe zu übergeben. Wenn dies gelingt, wird der Startvorgang fortgesetzt, andernfalls wird er mit einigen schwer zu verstehenden Fehlermeldungen angehalten.
Ich war vage über die zweite Stufe: Grundsätzlich befindet sich die neue Stufe an einem speziellen Ort der Festplatte oder CD-ROM oder des USB-Sticks, der als Master Boot Record (MBR) bezeichnet wird. Dies ist einwinzig(446 Bytes) Abschnitt der Festplatte, der dem PC beispielsweise mitteilt, wie die Festplatte in Abschnitte unterteilt ist (partitioniert ist der Fachbegriff) und in welchem dieser Abschnitte die nächste Stufe des Einschaltvorgangs zu finden ist. Diese letzte Stufe ist die Abschlussstufe, die für das Laden des eigentlichen Betriebssystems (Windows, Mac OS, Linux, Unix, ...) in den RAM des PCs verantwortlich ist. Und von da an läuft alles wie gewohnt.
Antwort2
Gute Frage.
Als ich 1978 meinen ersten Programmierjob annahm, hatten wir einen zimmergroßen Minicomputer. EinHP2100. Wenn es abstürzte, mussten wir 16 Schalter auf der Vorderseite sorgfältig einstellen, dann einen Schalter umlegen, um das Speicherwort zu laden, und das Ganze etwa 20 Mal wiederholen. Wenn man auch nur den kleinsten Fehler machte, musste man von vorne beginnen.
Von Hand programmiert werden musste ein extrem einfaches Programm namensBootloader. Sobald es geladen war, klickten wir auf den Ausführen-Schalter, um diesen Code auszuführen, und ein Programm startete den Lochstreifenleser und las die Lochungen eines langen Lochstreifens in den Speicher.
Auf diesem Lochstreifen befand sich ein weiteres, komplizierteres Programm, nämlich ein einfachesBIOS oder Basic Input/Output System. Dieses Programm wusste, wie man auf die Festplatten zugreift. Es wusste beispielsweise, wie man den Lese-/Schreibkopf hin- und herbewegt und wie man einen Datensektor aufnimmt, der ein anderes, größeres Programm enthielt, nämlich das Betriebssystem. Und wenn etwas schiefging, verfügte es über ein sehr einfaches Befehlszeilentool, um den Speicher abzufragen und manuell zu bearbeiten.
Es handelt sich also um einen dreistufigen Prozess und daran hat sich in all den Jahren nichts geändert.
Bei diesen frühen PCs war das BIOS auf Mikrocomputern etwas anders als heute.
Wenn Sie einen Befehl in die Befehlszeile eingaben, wie z. B. „dir“, um die Dateien auf einer Festplatte aufzulisten, berechnete das Betriebssystem anhand eines Dateisystems, wo es suchen musste, forderte dann aber das BIOS auf, die Hardware zu bewegen und die Festplatte zu drehen, um einen bestimmten Datenblock zu erhalten. In ähnlicher Weise stellte das BIOS die Low-Level-Schnittstelle für die seriellen Ports bereit, die zum Anzeigen von Informationen auf Ihrem Bildschirm, zum Empfangen von Tastatureingaben und zum Senden von Daten an den Drucker usw. verwendet wurden. DOS (das Disk Operating System) kümmerte sich also um die Befehlszeile, aber sobald festgestellt wurde, dass ein Zeichen an den Bildschirm gesendet werden musste, wurde diese Aufgabe an das BIOS übergeben, das wusste, wie die serielle E/A-Schaltung zu bedienen war.
Das BIOS war also eine Abstraktionsschicht, die es ermöglichte,CPMUndMSDosauf unterschiedlicher Hardware, z. B. unterschiedlicher Größe und Art von Festplatten und Disketten.
Heutzutage ist das BIOS ähnlich, aber sobald Ihr Betriebssystem geladen ist, ersetzen die meisten Betriebssysteme die BIOS-Hardwaretreiber durch Treiber, die besser in das Betriebssystem integriert sind. Dies geschieht, um eine bessere Leistung zu erzielen, d. h., um dasselbe schneller zu erledigen.
IBMveröffentlichte den Quellcode für sein BIOS für den IBM PC, damit Ingenieure ihn studieren und ändern konnten. Einen Winter lang zerlegte ich auch MSDos, das ganze verdammte Betriebssystem, was heute keine Lizenz mehr ist, um zu sehen, wie es funktioniert. Es dauerte ein paar Monate und einige clevere Basisprogramme, um es zu zerlegen, und ich musste mir den Kopf zerbrechen, um zu verstehen, was der Code tat, aber am Ende hatte ich ein solides Verständnis davon, was genau ein Betriebssystem tut und wie es das tut. Es ist keine Zauberei. Es ist nur eine Reihe sorgfältig geschriebener Funktionen, um Befehle auf hoher Ebene entgegenzunehmen und sie in Hardware-Aktionen umzuwandeln. Und das BIOS ist nicht anders. Es hat eine Reihe von Dingen, die man ihm auffordern kann, und Möglichkeiten, es für verschiedene Hardware zu konfigurieren.
Ich dachte, ein wenig Geschichte darüber, woher all das kommt, könnte Ihnen helfen, diese moderne Magie besser zu verstehen. Heute ist dieser Code proprietär, sodass die meisten Ingenieure nie erfahren können, wie er funktioniert.
Antwort3
Also, in wenigen Worten.
BIOS steht für Basic Input/Output System und ist das wichtigste Programm in programmierbaren Geräten wie Hauptplatinen von Computern (PCs, Laptops, Mainframes und anderen Computern, aber auch in Telefonen und anderen elektronischen Spielzeugen wie Tablets) und aller anderen Art von Hardware wie DVDs, BDs usw.
Das BIOS ist direkt im Gerät gespeichert und steuert dessen Verhalten. Das BIOS der Hauptplatine verfügt über eine einfache Schnittstelle zur Konfiguration der Platine.