BIOS – Jak to działa?

Prezentacja o BIOS:

Podstawowe informacje

• Bios jest dość ograniczony i przestarzale
• Bios działa w trybie 16 bitowym procesora
• Bios znajduje się w pamięci ROM
• Może użyć jedynie 1MB pamięci
• Bios nie jest w stanie przygotować karty graficznej
• Typowy bios zajmuje 4-8MB

Zadania

• Bios sprawdza działanie wszystkich komponentów komputera np. taktowanie ram POST
• Po starcie bios przejmuje kontrole
• Bios rezerwuje blok pamięci BIOS data area gdzie przechowuje informacje konfiguracji
• Bios jest pomostem pomiędzy programem a sprzętem
• Bios zawiera pamięć CMOS która zawiera zapisywane ustawienia

Shadowing

• Dostęp do RAM jest szybszy niż ROM
• Z tego powodu często kopiuje się Bios do RAM podczas startu (shadowing)
• Adres BIOS F0000-FFFFF
• istnieje opcja kopiowania BIOS-u innych urządzeń takich jak karty graficznej czy inne

Alokacja Pamięci trybu rzeczywistego

-Procesor wpierw wykonuje z adresu F0000-FFF0.
-Aby zachować kompatybilność procesor uruchamia się w trybie 16-biotym.
-BIOS nie przełącza procesora w tryb 32 bitowy, robi to OS.
-Może zalokować jedynie 1MB pamięci

START KOMPUTERA

1.Inicjalizacja Procesora – Procesor sie sam to robi. Rejestry domyśle zawierają adres BIOS (F000h:FFF0h)

2.Uruchomienie BIOS:
-W adresach F000h:FFF0h znajduje się BIOS.
-Bios w pierw wykrywa urządzenia.
-Dokonuje procedery diagnostycznej POST
-Jeżeli komputer nie został odłączony od zasilania, bios nie wykonuje wszystkich testów.

3.Analiza procesora i chipsetu płyty:
-Analiza procesora
-Inicjalizacja chipsetu
-przygotowanie kontrolera pamięci, który zostanie wykorzystany do rozpakowania reszty BIOSU do RAM

4.Analiza elementów płyty głównej
-Bios testuje i inicjuje pozostałe urządzenia
-konfiguruje ich podstawowe ustawienia (CAS lantency, kolejność bootowania)
-Można wejść do trybu konfiguracji BIOS

5.Analiza zasobów płyty głównej
-Na końcu POST wykrywa dostępne zasoby
-Zostaną one przypisane urządzenia Plug&Play
-Jeśli Os wspiera Plug & Play BIOS przydziela zasoby jedynie podzespołom biorącym udział u uruchamianiu

Sprawdzane elementy POST

1. test rejestrów procesora
2. Suma kontrolna Bios
3. test sterownika klawiatury
4. test zegara systemowego
5. sprawdzanie dostępu do bazowych 64 KB pamięci
6. test cache
7. test baterii CMOS
8. test karty graficznej
9. test trybu chronionego
10. próba zapisu i odczytu d pamięci konwencjonalnej
11. test pamięci rozszerzonej
12. test DMA
13. sprawdzanie konfiguracji systemowej
14. KONIEC POST

URUCHOMIENIE SYSTEMU OPERACYJNEGO

1. -Po zakończeniu POST BIOS wywołuje przerwanie 0x19 ( próbuje załadować pierwszy sektor MBR z zerowej ścieżki dysku do RAM do 0000:7C00)
2. -Jeżeli ładowanie systemu się nie powiedzie z powodu MBR wywoływanie jest przerwanie 0x18 ( wyświetlane jest „NO BOOT DEVICE AVAILABLE”)

START SYSTEMU OPERACYJNEGO

1. Proces początkowego ładowania
2. wybór systemu operacyjnego
3. Wykrywanie sprzętu i wybór konfiguracji systemowej
4. Ładowanie jądra
5. Logowanie w systemie operacyjnym

-BIOS przekazuje kontrole do OS
-WINDOWS:
-W systemach Windows NT uruchamianie przejmuje NTLdr(NT loader)
-Najpierw wykonuje NTDETECT.COM (analiza komputera)
-Pobiera Z BIOS informacje ( „HKEY_LOCAL_MACHINE\Hardware\Description” )

Hasła Bios

-rodzaje:
-User – hasło ma zablokować uruchomienie się komputera. User nie może też grzebać w ustawieniach bios

-Supervisor – ma pełen dostęp do wszystkich opcji BIOS. Inne uprawnienia zwykle.

-W niektórych BIOS-ach można wybrać zasięg działania hasła

-przechowywanie BIOS
-hasła nie są przechowywane w pamięci BIOS
-BIOS przechowuje sumę kontrolną haseł zamiast nich
-hasła można zlać znając algorytm
-łamanie haseł BIOS
-hasła serwisowe
-brut-force
-odczyt CMOS i szukanie hasła czy sumy kontrolnej
-kasowanie CMOS

OZNACZENIA BIOS

-W nazwie BIOS zapisane jest informacja o chipsecie i producencie np:
02/05/2002/i815EP-W83627-6A69RA1RC-7T

POWODY AWARII

-Wirus
-Niewlaściwa aktualizacja
-Wyłaczenie komutera w trakcie aktualizacji\

HOT SWAPPING

Wymiana układu ROM Z innej plyty głownej tego samego modelu

SYSYTEMY OCHRONY BIOS

-DUAL BIOS – Dwa Biosy Gigabyte
-QUAD BIOS – Dwa Biosy + dysk + CD Gigabyte
-DIEHARD BIOS – Dwa Biosy z przyciskiem ASUS