بایوس چیست و چه کاری انجام می‌دهد؟

بایوس (BIOS )(سیستم ورودی/خروجی پایه) برنامه ای است که ریزپردازنده کامپیوتر برای راه اندازی سیستم کامپیوتری است که پس از روشن شدن از آن استفاده می شود. همچنین جریان داده ها را بین سیستم عامل کامپیوتر (OS) و دستگاه های متصل شده مانند هارد دیسک، آداپتور ویدئو، صفحه کلید، ماوس و چاپگر مدیریت می کند.

تاریخچه BIOS

اصطلاح BIOS اولین بار در سال 1975 توسط دانشمند کامپیوتر آمریکایی گری کیلدال ابداع شد. این کامپیوتر در سال 1981 در اولین کامپیوتر شخصی آی‌بی‌ام گنجانده شد و در سال‌های بعد، در سایر رایانه‌های شخصی محبوبیت پیدا کرد و برای مدتی به بخشی جدایی ناپذیر از رایانه‌ها تبدیل شد. با این حال، محبوبیت BIOS به نفع یک فناوری جدیدتر کاهش یافته است: رابط میان‌افزار توسعه‌پذیر یکپارچه (UEFI). اینتل در سال 2017 برنامه ای را برای بازنشستگی پشتیبانی از سیستم های قدیمی BIOS تا سال 2020 اعلام کرد و آنها را با UEFI جایگزین کرد.

بایوس چیست؟

بایوس یا BIOS مخفف Basic Input/Output System به معنی سامانه ورودی / خروجی پایه است و کارش این است که همه عملکردهای ورودی / خروجی را اداره کند. در این بخش از کامپیوتر، مجموعه‌ای از رویه‌ها یا برنامه ذخیره می‌شوند تا دسترسی نرم افزارها به سخت افزارها محدود شود.

وقتی که شما کامپیوتر یا لپ تاپ خود را روشن می‌کنید بایوس اولین کدی است که اجرا می‌شود. اولین وظیفه بایوس تشخیص اجزای سیستم مثل کارت گرافیک، هارد دیسک و..  و بعد بالا آوردن سیستم عامل است. این بخش بالا آوردن سیستم عامل را با نرم افزاری که برای بوت کردن سیستم عامل ذخیره کرده انجام می‌دهد و در واقع بوت لودر را اجرا می‌کند.

موارد استفاده از BIOS

کاربرد اصلی BIOS این است که به عنوان یک واسطه بین سیستم عامل ها و سخت افزاری که روی آن اجرا می شود عمل کند. BIOS از نظر تئوری همیشه واسطه بین ریزپردازنده و اطلاعات کنترل دستگاه I/O و جریان داده است. اگرچه، در برخی موارد، BIOS می‌تواند ترتیبی دهد که داده‌ها مستقیماً از دستگاه‌هایی مانند کارت‌های ویدیویی به حافظه منتقل شوند که برای مؤثر بودن به جریان داده سریع‌تر نیاز دارند.

BIOS چگونه کار می کند؟

بایوس همراه با کامپیوترها به عنوان سیستم عامل روی تراشه روی مادربرد ارائه می شود. در مقابل، سیستم‌عاملی مانند ویندوز یا iOS می‌تواند توسط سازنده یا فروشنده از قبل نصب شود یا توسط کاربر نصب شود. BIOS برنامه ای است که روی یک تراشه حافظه فقط خواندنی قابل برنامه ریزی (EPROM) قابل پاک شدن برای ریزپردازنده قابل دسترسی است. هنگامی که کاربران کامپیوتر خود را روشن می کنند، ریزپردازنده کنترل را به برنامه BIOS که همیشه در همان مکان در EPROM قرار دارد، منتقل می کند.

هنگامی که BIOS یک کامپیوتر را بوت می کند، ابتدا تعیین می کند که آیا همه پیوست های لازم در محل هستند و عملیاتی هستند یا خیر. هر قطعه سخت افزاری حاوی فایل هایی که کامپیوتر برای راه اندازی نیاز دارد، دستگاه بوت نامیده می شود. پس از آزمایش و اطمینان از عملکرد دستگاه‌های بوت، BIOS سیستم‌عامل یا بخش‌های کلیدی آن را از یک هارد دیسک یا درایو دیسکت (دستگاه راه‌اندازی) در حافظه دسترسی تصادفی (RAM) رایانه بارگیری می‌کند.

بایوس کامپیوتر کجاست؟

بایوس یک  رویه فرم‌ور یا Firmware است به این معنی که یک برنامه ثابت سطح پایین است. این برنامه در یک چیپ روی  مادربرد قرار دارد. در واقع همه مادربردها یک چیپ برای آن روی خودشان دارند. به این چیپ بایوس یا رام بایوس می‌گویند. چون سخت افزار BIOS فقط خواندنی است و فقط تحت شرایط خاصی مثل آپدیت شدن می‌تواند تغییر کند.

انواع بایوس

در واقع انواعی برای BIOS وجود ندارد مگر اینکه بخواهیم نسل های مختلف بایوس را که هر بار پیشرفته‌تر شدند انواع بایوس در نظر بگیریم. این نسل‌ها عبارتند از:

• بایوس فقط خواندنی (از نوع ROM)
• بایوس خواندنی‌ای که فقط یک بار قابلیت ویرایش دارد (PROM)
• بایوس قابل خواندن و نوشتن – حتی شده تا چند بار (EPROM). البته نوشتن این نوع را فقط افراد کارخانه می‌توانند انجام بدهند.
• بایوس خواندنی و قابل نوشتن که برنامه نویسان هم می‌توانند رویش بنویسند (EEPROM)
• حافظه حالت جامد (FLASH)

البته حافظه BIOS ها هم ظرفیت‌های متفاوتی دارند و می‌توان ظرفیت‌شان را از روی مدل درج شده روی چیپ‌شان فهمید.

توصیه می‌کنیم این مطلب را هم بخوانید: رم چیست و رم لپ تاپ من چقدر است؟

4 عملکرد بایوس

BIOS بلافاصله پس از روشن شدن کامپیوتر سخت افزار کامپیوتر را شناسایی، پیکربندی، تست و به سیستم عامل متصل می کند. ترکیبی از این مراحل فرآیند بوت نامیده می شود.

این وظایف هر کدام توسط چهار عملکرد اصلی BIOS انجام می شود:

1. خودآزمایی روشن (POST). این کار سخت افزار کامپیوتر را قبل از بارگیری سیستم عامل آزمایش می کند.
2. بوت استرپ لودر. این سیستم عامل را مشخص می کند.
3. نرم افزار/درایورها این نرم افزار و درایورهایی را که پس از اجرا با سیستم عامل ارتباط برقرار می کنند، مشخص می کند.
4. راه اندازی نیمه هادی اکسید فلزی (CMOS). این یک برنامه پیکربندی است که کاربران را قادر می سازد تنظیمات سخت افزار و سیستم را تغییر دهند. CMOS نام حافظه غیر فرار بایوس است.

دسترسی به بایوس

با بایوس، سیستم‌عامل و برنامه‌های کاربردی آن از درک جزئیات دقیق، مانند آدرس‌های سخت‌افزار رایانه، در مورد دستگاه‌های ورودی/خروجی متصل رها می‌شوند. وقتی جزئیات دستگاه تغییر می کند، فقط برنامه BIOS باید تغییر کند. گاهی اوقات، این تغییر می تواند در حین تنظیم سیستم ایجاد شود.

کاربران می توانند به بایوس دسترسی پیدا کرده و از طریق BIOS Setup Utility آن را پیکربندی کنند. دسترسی به BIOS Setup Utility بسته به رایانه مورد استفاده تا حدودی متفاوت است. با این حال، مراحل زیر به طور کلی کاربران را قادر می سازد تا از طریق Setup Utility به BIOS دسترسی پیدا کرده و پیکربندی کنند:

کامپیوتر را ریست یا خاموش کنید.

هنگامی که رایانه دوباره روشن می شود، به دنبال پیامی باشید که می گوید “ورود به تنظیمات” یا چیزی مشابه. همراه با آن پیام کلیدی خواهد بود که کاربر باید آن را فشار دهد تا وارد پیکربندی سیستم شود. در اینجا یک پیام مثالی است که ممکن است کاربر ببیند: “برای ورود به تنظیمات BIOS، [کلید] را فشار دهید.” برخی از کلیدها که اغلب به عنوان اعلان استفاده می شوند عبارتند از: Del، Tab، Esc و هر یک از کلیدهای عملکردی (F1-F12).
با مشاهده اعلان، به سرعت کلید مشخص شده را فشار دهید.
پس از ورود به BIOS Setup Utility، کاربران می توانند تنظیمات سخت افزاری را تغییر دهند، تنظیمات حافظه را مدیریت کنند، ترتیب بوت یا دستگاه بوت را تغییر دهند، و رمز عبور BIOS را از جمله کارهای پیکربندی دیگر بازنشانی کنند.

امنیت بایوس

امنیت BIOS یک جزء تا حدی نادیده گرفته شده در امنیت سایبری است. با این حال، همچنان باید مدیریت شود تا هکرها از اجرای کدهای مخرب بر روی سیستم عامل جلوگیری کنند. گروه امنیتی Cylance، در سال 2017، نشان داد که چگونه نقص‌های امنیتی مدرن بایوس می‌تواند برنامه‌های باج‌افزار را در UEFI مادربرد فعال کرده و از آسیب‌پذیری‌های بایوس رایانه شخصی دیگر سوء استفاده کند.

یکی دیگر از اکسپلویت های منحصر به فرد مربوط به دستکاری بایوس Plundervolt بود. Plundervolt می‌تواند برای خراب کردن منبع تغذیه رایانه در زمانی که داده‌ها روی حافظه نوشته می‌شد، استفاده شود و باعث ایجاد خطاهایی شود که منجر به شکاف‌های امنیتی شود. اینتل یک پچ بایوس برای دفاع در برابر آن منتشر کرد.

سازندگان بایوس

BIOS، در ابتدا، در ابتدا متعلق به IBM بود. با این حال، برخی از شرکت‌ها، مانند فن‌آوری‌های فونیکس، نسخه اصلی آی‌بی‌ام را مهندسی معکوس کرده‌اند تا نسخه خود را بسازند. فینیکس با انجام این کار به شرکت‌های دیگر اجازه داد تا کلون‌هایی از رایانه شخصی آی‌بی‌ام بسازند و مهم‌تر از آن، رایانه‌های غیر آی‌بی‌ام که با بایوس کار می‌کنند بسازند. یکی از شرکت هایی که این کار را انجام داد Compaq بود.

امروزه بسیاری از تولیدکنندگان مادربردهایی را با تراشه های بایوس تولید می کنند. چند نمونه به شرح زیر است:

• AMI
• ایسوس
• فاکسکان
• هیولت پاکارد (HP)
• ریکو
  دانستن سازنده مادربرد مهم است زیرا ممکن است کاربران بخواهند درایورهای BIOS و چیپست خود را – درایورهایی که سیستم عامل را قادر می‌سازد با سایر دستگاه‌های موجود در رایانه مانند کارت گرافیک کار کند – به جدیدترین نسخه‌ها به‌روزرسانی کنند. به‌روزرسانی‌های درایور ممکن است عملکرد رایانه را بهبود بخشد یا آسیب‌پذیری‌های امنیتی اخیر در سطح BIOS را اصلاح کند. هر سازنده راه منحصر به فردی برای به روز رسانی این درایورها دارد.

تفاوت بایوس با حافظه سیموس (CMOS)

بسیاری از افراد فکر می‌کنند BIOS همان CMOS RAM است. اما حافظه سیموس در واقع حافظه‌ای است که تنظیماتی که بایوس نیاز دارد را ذخیره می‌کند. پس بایوس و حافظه سیموس دو چیز کاملا متفاوت هستند. وقتی که شما کامپیوتر خود را روشن می‌کنید پارامترهای مورد نیاز برای روشن شدنش از روی CMOS RAM خوانده می‌شود و سیستم بر اساس این پارامترها پیکربندی می‌شود.

شما از (BIOS) چه می‌دانید؟ سوالات و دانسته‌های خودتان را از طریق بخش نظرات با ما و سایر کاربران در میان بگذارید.

اگر یک لپ تاپ یا کامپیوتر داشته باشید حتما نام بایوس یا بوق بایوس به گوش‌تان خورده است. در این مطلب می‌خواهیم با بایوس آشنا شویم و وظایف آن را بدانیم. ضمنا انواع بایوس را هم می‌شناسیم و در نهایت تفاوت بایوس و حافظه سیموس را متوجه می‌شویم.

ناوک سرویس با سال ها تجربه به همراه تیم مجرب خود قادر به ارائه خدماتی چون : تعمیر انواع لپ تاپ، تعمیر سرفیس، تعیمر مک بوک و آی مک است که شما میتوانی به صورت آنلاین از راه ای ارتباطی موجود در صفحه ی تماس با ما با تیم ما ارتباط برقرار کنید و در مورد مشکلات سخت افزاری و نرم افزاری خود راهنمایی دریافت نمایید.