• Thứ Năm, 01/09/2005 10:05 (GMT+7)

    Basic input/output system

    Định nghĩa: BIOS (Basic Input/Output System - Hệ thống ra vào căn bản) là chương trình máy tính được chạy đầu tiên mỗi khi bạn bật máy. Khi BIOS khởi động máy tính, trước tiên nó xác định những thiết bị ngoại vi nào có mặt và hoạt động. Sau đó nó nạp hệ điều hành (hay những phần quan trọng) từ đĩa cứng hay đĩa khởi động vào bộ nhớ RAM của máy tính.

    Hệ thống vào/ra căn bản của máy tính (BIOS) là một chương trình được lưu trong bộ nhớ chỉ đọc (ROM) hay loại ghi được (flash memory). BIOS, còn gọi là ROM BIOS, luôn luôn là chương trình đầu tiên được thực thi khi máy tính khởi động.

    Dưới đây là những gì xảy ra trong quá trình khởi động (xem sơ đồ):

    1. Điện nguồn được bật lên.

    2. Bộ xử lý trao quyền kiểm soát cho BIOS.

    3. BIOS chạy một chương trình tự kiểm tra có tên là Power-On Self Test để kiểm tra dung lượng bộ nhớ và phần cứng cấp thấp quan trọng của máy tính. Nếu có bất kỳ hỏng hóc nào, nó thông báo bằng những tiếng bíp đặc trưng. Sau đó, BIOS cấm các thiết bị nào có thể cấu hình được.

    4. BIOS định danh tất cả thiết bị ngoại vi của máy tính, chẳng hạn đĩa cứng và những loại card mở rộng. Đầu tiên nó tìm kiếm các thiết bị có khả năng cắm-chạy và gán cho mỗi thiết bị một số hiệu, nhưng vẫn chưa cho thiết bị hoạt động vào thời điểm này.

    5. BIOS xác định thiết bị khởi động chính hay còn gọi là IPL (Initial Program Load). Đây thường là thiết bị lưu trữ như đĩa cứng, đĩa mềm hay CD-ROM có chứa hệ điều hành, nhưng cũng có thể là card mạng được nối với máy chủ. BIOS cũng định vị tất cả thiết bị IPL thứ cấp của hệ thống.

    6. BIOS xây dựng một bảng tài nguyên hệ thống, gán các tài nguyên không bị xung đột tùy theo thiết bị mà nó tìm thấy và dữ liệu cấu hình được lưu trên bộ nhớ RAM thường trực (thông tin trong bộ nhớ RAM thường trực không bị mất khi tắt máy nhờ được nuôi bởi pin trong máy).

    7. BIOS chọn và cho phép hoạt động những thiết bị nhập (bàn phím), xuất (màn hình) chính để trong trường hợp có trục trặc trong quá trình khởi động, BIOS có thể hiển thị màn hình phục hồi và cho phép người dùng chọn lựa các thông số cấu hình hệ thống cần thiết để hệ thống có thể làm việc. BIOS ghi lại những thông số lần cuối cùng máy tính khởi động thành công và lưu vào bộ nhớ RAM thường trực.

    8. BIOS dò tìm những thiết bị không có tính năng cắm-chạy, kể cả trên đường truyền PCI (Peripheral Component Interconnect) và bổ sung dữ liệu từ bộ nhớ ROM của các thiết bị vào bảng tài nguyên.

    9. BIOS giải quyết các xung đột thiết bị và cấu hình cho thiết bị khởi động được chọn.

    10. BIOS cho phép hoạt động các thiết bị có tính năng cắm-chạy bằng cách gọi chương trình trong ROM tương ứng với các thông số thích hợp.

    11. Khởi động bộ nạp chương trình có điều kiện. Nếu vì lý do nào đó mà IPL mặc định không thể nạp được hệ điều hành, BIOS sẽ dùng đến thiết bị IPL tiếp theo trong danh sách.

    12. Thiết bị IPL nạp hệ điều hành vào bộ nhớ.

    13. BIOS trao quyền điều khiển cho hệ điều hành và lúc này HĐH cũng có thể thực hiện những phân bổ tài nguyên hệ thống khác. BIOS chứa một chương trình cài đặt, cho phép người dùng có thể cấu hình các thông số dựa trên phần cứng như mật khẩu để khởi động máy, thời gian, ngày tháng. Vì BIOS cấu hình thiết bị nhập và xuất cơ bản trong quá trình khởi động, người dùng có thể chạy chương trình cài đặt và điều chỉnh các thông số thiết bị, thậm chí chọn lựa thiết bị IPL khác như đĩa cứng thứ hai khi máy tính không khởi động được.

    Thay đổi lớn trong các chức năng của BIOS máy tính xuất hiện vào năm 1995 với sự ra đời của Windows 95. Hệ điều hành mới với tính năng cắm-chạy, không chỉ làm đơn giản hoá công việc bổ sung thêm card mở rộng mà còn giúp đưa ra cơ chế nhất quán để BIOS nhận biết và cấu hình thiết bị trong hệ thống. Những hệ thống ban đầu làm việc theo nguyên tắc là một thiết bị sẽ luôn luôn yêu cầu cùng tài nguyên hệ thống – ví dụ ngắt của bộ điều khiển đĩa và vùng địa chỉ I/O. Người ta cho rằng những yêu cầu này sẽ không bao giờ thay đổi và chúng có bản chất tĩnh nên chỉ cần gán giá trị một lần.

    Tuy nhiên, công nghệ cắm-chạy mang lại cho BIOS khả năng tự do để sửa đổi số ngắt cũng như vùng địa chỉ mà bộ điều khiển đĩa dùng nhằm tránh xảy ra tranh chấp tài nguyên.

    Với kết nối USB (Universal Serial Bus) và IEEE 1394, các thiết bị có thể cắm nóng (trong khi máy tính đang chạy mà không cần khởi động lại). Điều này có nghĩa là BIOS phải lưu trữ thông tin tài nguyên hệ thống cho từng thiết bị đã từng có mặt trong hệ thống, nhờ vậy nó có thể phân bổ tài nguyên một cách động (ngắt, vùng địa chỉ) mà không cần phải khởi động lại máy tính.ÿ

    Trung Hải
    Computerworld 25/6/2001

    ID: A0112_61