Phiên Hỏi & Đáp hôm nay đến với chúng tôi theo lịch sự của SuperUser - một phân khu của Stack Exchange, một nhóm các trang web Hỏi & Đáp dành cho cộng đồng.
Câu hỏi
Trình đọc siêu người dùng Indrek đặt ra câu hỏi liên quan đến BIOS này:
I always wondered whether the BIOS (apart from conducting POST, starting the bootloader and passing control to the OS after one presses the power button) has any purpose or function while the operating system is running?
Does the operating system communicate with the BIOS while running and if so, how?
Thật? BIOS nào có chức năng gì ngoài vai trò quan trọng của nó khi khởi động máy tính?
Những câu trả lời
Được cấp phép bởi người đóng góp của SuperUser Mechanical Snail, một cái nhìn tổng quan về vai trò của BIOS đã thay đổi như thế nào theo thời gian và nó là gì và hiện không làm gì:
Vai trò của BIOS
Với hệ điều hành hiện đại, thực tế không. Linus Torvalds cho biết nhiệm vụ của nó là "chỉ cần tải hệ điều hành và lấy địa ngục ra khỏi đó".
Các hệ điều hành cũ hơn như MS-DOS dựa vào BIOS cho nhiều tác vụ (ví dụ: truy cập đĩa), bằng cách gọi các ngắt.
Với hệ điều hành hiện đại, bộ nạp khởi động nhanh chóng chuyển sang chế độ 32 hoặc 64 bit và thực thi hạt nhân hệ điều hành. Nhân có thể đăng ký các trình xử lý ngắt riêng của nó, có thể được gọi bởi các ứng dụng không gian người dùng. Các thói quen của hạt nhân có thể dễ dàng hơn (vì chúng không phụ thuộc vào phần cứng cụ thể), linh hoạt hơn (các nhà cung cấp hệ điều hành có thể thay đổi chúng theo yêu cầu thay vì phải sử dụng bất kỳ thứ gì đi kèm với phần cứng), phức tạp hơn (chúng có thể thực thi tùy ý phức tạp mã hơn là những gì đã được lập trình vào BIOS) và an toàn hơn (vì hệ điều hành có thể kiểm soát quyền truy cập vào tài nguyên được chia sẻ và ngăn các chương trình từ clobbering lẫn nhau, triển khai các lược đồ quyền tùy ý của riêng nó).
Để tương tác với phần cứng cụ thể, các hệ điều hành có thể tải và sử dụng các trình điều khiển thiết bị của riêng nó. Vì vậy, không cần hệ điều hành hoặc các ứng dụng để gọi hầu hết các thói quen BIOS. Trong thực tế, vì lý do bảo mật, các ngắt BIOS thậm chí bị vô hiệu hóa. Vì BIOS sống ở chế độ thực 16 bit nên khó gọi hơn cho các hệ điều hành hiện đại.
Trong khi việc sử dụng BIOS rất hạn chế trong khi hệ điều hành chạy, các chức năng của nó vẫn được sử dụng ngoại vi. Ví dụ, khi một máy tính ngủ, hệ điều hành không chạy và nó cuối cùng rơi vào phần vững để thiết lập phần cứng về trạng thái chính xác để tạm dừng và tiếp tục hệ điều hành. Những ứng dụng này thường được giới hạn trong ACPIcalls thay vì các cuộc gọi đến giao diện BIOS đầy đủ. ACPI là một phần mở rộng BIOS "mang quyền quản lý điện năng dưới sự điều khiển của hệ điều hành (OSPM), trái ngược với hệ thống BIOS-trung tâm trước đây, dựa trên nền tảng cụ thể cho nền tảng để xác định chính sách quản lý và cấu hình nguồn".
Lưu ý rằng "BIOS" chính thức đề cập đến một giao diện phần mềm cụ thể, nhưng thuật ngữ này thường được sử dụng để chỉ phần mềm máy tính nói chung. Một số máy tính gần đây (đặc biệt là các máy tính của Apple) đã thay thế BIOS (sensu strictu) bằng UEFI, mà tất nhiên sau đó là những gì được gọi để thực hiện các chức năng này.
Để biết thêm thông tin về vai trò của BIOS đã giảm theo thời gian như thế nào, hãy xem Wikipedia.
Một người đóng góp SuperUser khác, Simon Richter, cho chúng ta một cái nhìn tổng quan về những thứ mà BIOS vẫn làm:
BIOS và Quản lý nguồn điện
BIOS cung cấp một số dịch vụ cho Hệ điều hành, hầu hết trong số đó có liên quan đến quản lý năng lượng:
- sửa đổi đồng hồ CPU và bus
- bật / tắt các thiết bị mainboard
- mở rộng cổng điều khiển công suất
- tạm ngưng đĩa và tạm ngưng RAM
- tiếp tục cài đặt sự kiện
Tạm ngưng đĩa được thực hiện trong hệ điều hành hầu hết thời gian khi hệ điều hành có thể khôi phục trạng thái của nó nhanh hơn (chỉ trạng thái hạt nhân được tải lại và trạng thái chương trình hoán đổi khi được yêu cầu, nhanh hơn đáng kể so với tải lại toàn bộ RAM), nhưng tính năng vẫn còn trong đặc điểm kỹ thuật.
Hệ điều hành không thể thực hiện Suspend-to-RAM vì nó phụ thuộc vào BIOS bỏ qua việc khởi tạo và kiểm tra RAM, do đó hệ điều hành cần một API để báo cho BIOS biết rằng nó dự định sẽ tiếp tục với nội dung RAM hiện tại. Để cung cấp dịch vụ này, BIOS yêu cầu hệ điều hành để lại một vùng RAM nhất định.
Giao diện cho hệ điều hành cho tất cả các dịch vụ BIOS là một đoạn mã máy ảo cần được chạy trên trình giả lập và tạo ra các hoạt động I / O cần thiết vào phần cứng. Để tạm dừng, điều này thường được thực hiện để thực hiện một trong các phần cứng ghi sau đó kích hoạt một ngắt, điều khiển chuyển giao cho BIOS.
Có cái gì để thêm vào lời giải thích? Âm thanh trong các ý kiến. Bạn muốn đọc thêm câu trả lời từ những người dùng Stack Exchange có hiểu biết công nghệ khác? Xem toàn bộ chuỗi thảo luận tại đây.
