ฉันสงสัยเสมอว่า BIOS (นอกเหนือจากการทำ POST เริ่ม bootloader และผ่านการควบคุมไปยังระบบปฏิบัติการหลังจากกดปุ่มเปิด / ปิด) มีวัตถุประสงค์หรือฟังก์ชั่นใด ๆ ในขณะที่ระบบปฏิบัติการกำลังทำงานอยู่หรือไม่
ระบบปฏิบัติการสื่อสารกับ BIOS ในขณะที่ทำงานหรือไม่และอย่างไร?
คำตอบ:
ด้วยระบบปฏิบัติการที่ทันสมัย, ไม่มีจริง Linus Torvalds รายงานว่าภารกิจของมันคือ "เพียงแค่โหลดระบบปฏิบัติการและกำจัดนรก"
ระบบปฏิบัติการรุ่นเก่าเช่น MS-DOS ใช้ BIOS สำหรับงานหลายอย่าง (เช่นการเข้าถึงดิสก์) โดยเรียกการขัดจังหวะ
ด้วยระบบปฏิบัติการที่ทันสมัย bootloader จะเปลี่ยนเป็นโหมด 32 หรือ 64 บิตอย่างรวดเร็วและดำเนินการเคอร์เนลระบบปฏิบัติการ เคอร์เนลสามารถลงทะเบียนตัวจัดการขัดจังหวะของตัวเองซึ่งสามารถเรียกใช้โดยแอปพลิเคชันพื้นที่ผู้ใช้ รูทีนของเคอร์เนลสามารถพกพาได้มากขึ้น (เนื่องจากไม่ได้ขึ้นอยู่กับฮาร์ดแวร์เฉพาะ) มีความยืดหยุ่นมากขึ้น (ผู้ขายระบบปฏิบัติการสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามต้องการแทนที่จะต้องใช้อะไรก็ตามที่มาพร้อมกับฮาร์ดแวร์) มีความซับซ้อนมากขึ้น รหัสมากกว่าสิ่งที่ตั้งโปรแกรมไว้ใน BIOS) และมีความปลอดภัยมากขึ้น (เนื่องจากระบบปฏิบัติการสามารถควบคุมการเข้าถึงทรัพยากรที่ใช้ร่วมกันและป้องกันโปรแกรมจากการปิดกั้นซึ่งกันและกันโดยใช้รูปแบบการอนุญาตตามอำเภอใจของตนเอง)
ในการโต้ตอบกับฮาร์ดแวร์เฉพาะระบบปฏิบัติการสามารถโหลดและใช้ไดรเวอร์อุปกรณ์ของตัวเองได้ ดังนั้นไม่จำเป็นต้องใช้ระบบปฏิบัติการหรือแอพพลิเคชั่นในการเรียกรูทีน BIOS ส่วนใหญ่เลย ในความเป็นจริงด้วยเหตุผลด้านความปลอดภัยการขัดจังหวะ BIOS จะถูกปิดการใช้งาน เนื่องจากไบออสอาศัยอยู่ในโหมดจริง 16 บิตมันจึงยากที่จะเรียกหาระบบปฏิบัติการที่ทันสมัย
ในขณะที่การใช้ BIOS นั้น จำกัด มากในขณะที่ระบบปฏิบัติการทำงาน แต่ฟังก์ชั่นนั้นยังคงใช้งานได้อย่างต่อเนื่อง ตัวอย่างเช่นเมื่อคอมพิวเตอร์พักระบบปฏิบัติการจะไม่ทำงานและในที่สุดจะตกอยู่ที่เฟิร์มแวร์เพื่อตั้งค่าฮาร์ดแวร์ให้อยู่ในสถานะที่ถูกต้องเพื่อหยุดชั่วคราวและเริ่มระบบปฏิบัติการต่อ โดยทั่วไปการใช้งานเหล่านี้จะถูก จำกัด การโทรACPIแทนการโทรไปยังอินเตอร์เฟส BIOS แบบเต็ม ACPI เป็นส่วนขยายของ BIOS ที่"นำการจัดการพลังงานภายใต้การควบคุมของระบบปฏิบัติการ (OSPM) เมื่อเทียบกับระบบ BIOS กลางก่อนหน้านี้ซึ่งอาศัยในเฟิร์มแวเฉพาะแพลตฟอร์มเพื่อตรวจสอบการจัดการพลังงานและการกำหนดค่านโยบาย"
โปรดทราบว่า "BIOS" อย่างเป็นทางการหมายถึงส่วนต่อประสานเฟิร์มแวร์โดยเฉพาะ แต่คำนี้มักใช้เพื่ออ้างถึงเฟิร์มแวร์ของคอมพิวเตอร์โดยทั่วไป คอมพิวเตอร์ล่าสุดบางเครื่อง (โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Apple) ได้เปลี่ยน BIOS (sensu เข้มงวดu) เป็นUEFIซึ่งแน่นอนว่าเป็นสิ่งที่เรียกว่าใช้ฟังก์ชันเหล่านี้
สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีบทบาทของไบออสได้ลดลงเมื่อเวลาผ่านไปดูวิกิพีเดีย
BIOS ให้บริการจำนวนมากแก่ระบบปฏิบัติการซึ่งส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการจัดการพลังงาน:
Suspend-to-disk ถูกนำไปใช้ในระบบปฏิบัติการส่วนใหญ่เนื่องจาก OS สามารถกู้คืนสถานะได้เร็วขึ้น (เฉพาะสถานะเคอร์เนลจะถูกโหลดใหม่และสถานะโปรแกรมจะถูกสลับเมื่อจำเป็นซึ่งเร็วกว่าการโหลดแรมทั้งหมดอย่างมีนัยสำคัญ) 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 สำหรับการหยุดชั่วคราวนี่เป็นการนำมาใช้โดยทั่วไปเพื่อให้การดำเนินการหนึ่งในการเขียนฮาร์ดแวร์จากนั้นจะก่อให้เกิดการขัดจังหวะซึ่งจะโอนการควบคุมไปยัง BIOS
มีสามส่วนหลักที่ระบบปฏิบัติการใช้ BIOS ในระบบที่ทันสมัยเช่นที่ใช้มาตรฐาน UEFI สิ่งแรกคือชุดของบริการที่รู้จักกันในชื่อ UEFI runtime services บริการเหล่านี้ช่วยให้ระบบปฏิบัติการสามารถดึงข้อมูลที่ BIOS รู้เท่านั้นเช่นเวลาที่ใช้ BIOS, ลำดับการบู๊ต, โปรไฟล์ความปลอดภัยของผู้ใช้ปัจจุบัน, ข้อมูลเกี่ยวกับเมนบอร์ด, DIMM เป็นต้น
อย่างที่สองคือโหมดการจัดการระบบซึ่งเป็นส่วนที่ซ่อนอยู่ของหน่วยความจำ (SMRAM) ที่เข้าถึงได้โดยการขัดจังหวะลำดับความสำคัญสูง (SMM) ไบออสจำนวนมากใช้สิ่งนี้เพื่อใช้คุณสมบัติ OEM ที่มีความปลอดภัยสูงหรือเพื่อใช้งานฮาร์ดแวร์ต่างๆ
ที่สามคือ ACPI ACPI ให้การกำหนดค่าการจัดการพลังงานและข้อมูลฮาร์ดแวร์และรหัสที่ใช้โดยระบบปฏิบัติการเพื่อเพิ่มสิ่งที่ไดรเวอร์ OS สามารถค้นหาโดยใช้มาตรฐานอุตสาหกรรมหรือไดรเวอร์อุปกรณ์ ตัวอย่างเช่นมีสัญญาณพิเศษในการควบคุมพลังงานของฮาร์ดไดรฟ์หรือมีวิธีพิเศษในการพูดคุยกับแบตเตอรี่ที่ไม่ได้ครอบคลุมโดยมาตรฐาน
ทิม
ระบบปฏิบัติการสมัยใหม่ใช้ BIOS เป็นหลักในการโหลดเท่านั้น แต่ยังคงมีการใช้งานบางอย่างซึ่งรวมถึง:
เหนือสิ่งอื่นใดที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น Intel ก็เริ่มที่จะแกว่งไปทางอื่นและสร้างเพิ่มเติมโดยให้การเข้าถึงแบนด์วิดธ์ของฮาร์ดแวร์ผ่านทางActive Management Technology ที่ติดตั้งในไบออสและมาเธอร์บอร์ดซึ่งสามารถควบคุมได้โดยอิสระจากระบบปฏิบัติการ ด้วยบอร์ดเหล่านี้คุณสามารถทำได้ดีพอสมควร ไม่ว่าคุณจะพิจารณามัน inbuilt หรือระบบปฏิบัติการที่สองเป็นอีกสิ่งหนึ่ง แต่เนื่องจากมีฮาร์ดแวร์บนบอร์ดและส่วนประกอบในไบออสฉันก็ติดอยู่กับ inbuilt