Τι είναι το BIOS?
Το BIOS προέρχεται από τα αρχικά της φράσης Basic Input/Output System (=Βασικό Σύστημα Εισόδου/Εξόδου). Πρόκειται για ένα πρόγραμμα μερικών εκατοντάδων kilobytes που είναι εγκατεστημένο σε ένα chip στη μητρική.
Στα πρώτα του χρόνια, το BIOS ήταν αποθηκευμένο σε ένα ROM chip (Read Only Memory), ένα κύκλωμα στο οποίο δεν μπορούν να γίνουν αλλαγές.
Εδώ και αρκετές δεκαετίες, όμως, το BIOS είναι αποθηκευμένο σε flash memory, η οποία επιτρέπει την αναβάθμιση του BIOS σε νέα έκδοση. Αυτό επιτρέπει την προσθήκη νέων χαρακτηριστικών, την επιδιόρθωση bugs, αλλά ταυτόχρονα καθιστά το BIOS ευαίσθητο σε πιθανή μόλυνση από malware.
Τι κάνει το BIOS στον υπολογιστή μας?
Δεν είναι υπερβολικό να πούμε πως το BIOS είναι το σημαντικότερο πρόγραμμα στον υπολογιστή. Για την ακρίβεια, είναι το πρώτο πρόγραμμα που ξεκινάει με την έναρξη του συστήματος, και το μοναδικό που είναι απολύτως απαραίτητο για να ανοίξει το PC.
Αυτές είναι ορισμένες από τις εργασίες που αναλαμβάνει το BIOS:
- Ρυθμίζει τη συχνότητα του επεξεργαστή
- Ρυθμίζει τη συχνότητα της RAM
- Εντοπίζει τις εσωτερικές και εξωτερικές συσκευές
- Διαχειρίζεται τις συσκευές εισόδου (πληκτρολόγιο, ποντίκι κλπ) και εξόδου (κάρτα γραφικών, κάρτα ήχου κλπ)
- Διαχειρίζεται την επικοινωνία των συσκευών μεταξύ τους
- Τρέχει διαγνωστικούς ελέγχους και εντοπίζει πιθανά προβλήματα
- Ξεκινάει το boot loader που φορτώνει το λειτουργικό σύστημα ή μας δίνει την επιλογή για πολλαπλά λειτουργικά συστήματα
- Μας επιτρέπει να αλλάξουμε μια σειρά ρυθμίσεων που αφορούν το υλικό του υπολογιστή αλλά και το λειτουργικό σύστημα.
Τα σύγχρονα λειτουργικά συστήματα συνήθως αναλαμβάνουν εξ’ ολοκλήρου τον έλεγχο των συσκευών αφού έχουν φορτώσει, και δεν βασίζονται πλέον στο BIOS. Αν όμως κάποια συσκευή ήταν απενεργοποιημένη από το BIOS, θα είναι εντελώς αόρατη στο λειτουργικό σύστημα, σαν να μην υπάρχει καν στον υπολογιστή.
Η ιστορία του BIOS και του UEFI
Το πρώτο BIOS εφευρέθηκε από τον Gary Kildall το 1975. Ο Killdall ήταν ο ιδρυτής της εταιρείας Digital Research, Inc. και δημιουργός του λειτουργικού συστήματος CP/M.
Πρακτικά, το BIOS ήταν το τμήμα του CP/M το οποίο ξεκινούσε κατά την εκκίνηση του υπολογιστή και είχε απευθείας αλληλεπίδραση με τις συσκευές του συστήματος.
Σε μεταγενέστερους υπολογιστές και με την κυκλοφορία επόμενων λειτουργικών συστημάτων όπως το MS-DOS, PC DOS, και DR-DOS, ο κώδικας του BIOS χωρίστηκε σε δύο τμήματα.
Ένα μέρος ήταν ενσωματωμένο στη μητρική, με τη μορφή ROM, και ήταν ανεξάρτητο από το λειτουργικό σύστημα. Το άλλο μέρος βρισκόταν σε ένα ειδικό αρχείο του λειτουργικού, το οποίο θα συναντούσαμε με τις ονομασίες IO.SYS, IBMBIO.COM, IBMBIO.SYS, ή DRBIOS.SYS.
Όταν η IBM κυκλοφόρησε τους υπολογιστές τύπου Personal System/2 (PS/2), άλλαξε το διαχωρισμό του BIOS στο κομμάτι real-mode και protected mode.
Στους σύγχρονους υπολογιστές δεν χρησιμοποιείται πλέον κύκλωμα CMOS, και οι ρυθμίσεις αποθηκεύονται σε ένα κύκλωμα EEPROM ή σε μνήμη τύπου flash, όπως και το ίδιο το BIOS.
Θα βρούμε ακόμα τη μπαταρία στη μητρική, όμως πλέον χρησιμοποιείται μόνο για να κρατάει την ώρα το ρολόι RTC (Real Time Clock) του BIOS.
Από το BIOS στο UEFI
Το UEFI είναι η μετεξέλιξη του BIOS και προέρχεται από τα αρχικά της φράσης Unified Extensible Firmware Interface. Προφέρεται “Γιού-ι-φαϊ”, όπως το “Unify” χωρίς το “n”.
Η ανάγκη για ένα σύστημα εναλλακτικό του BIOS προέκυψε στα μέσα της δεκαετίας του ’90, όταν η Intel και η HP ανέπτυξαν τα πρώτα συστήματα Server βασισμένα στον επεξεργαστή Intel Itanium.
Tο BIOS που χρησιμοποιούταν σε PC AT είχε σημαντικούς περιορισμούς όσον αφορά το hardware, υποστηρίζοντας 16-bit processor mode και 1MB με διευθύνσεις μνήμης. Oι περιορισμοί αυτοί εμπόδιζαν την ανάπτυξη του Itanium όπως τον ήθελαν.
Για το σκοπό αυτό, η Intel ανέπτυξε το Extensible Firmware Interface (EFI), το οποίο έφτασε μέχρι την έκδοση 1.10. Το 2005 έπαψε η ανάπτυξη του EFI και δημιουργήθηκε το Unified EFI Forum, που ανέπτυξε τις προδιαγραφές για το UEFI. Η έκδοση 2.1 του UEFI κυκλοφόρησε το 2007, ενώ η πιο πρόσφατη έκδοση 2.5 εγκρίθηκε τον Απρίλιο του 2015.
Κάθε υπολογιστής της τελευταίας πενταετίας έρχεται με UEFI αντί για BIOS. Εντούτοις, τα περισσότερα UEFI διαθέτουν μια ρύθμιση συμβατότητα Legacy BIOS για την εκκίνηση του υπολογιστή, για λειτουργικά συστήματα και boot loaders που δυσκολεύονται με το UEFI.
