Apa fungsi BIOS saat sistem operasi berjalan?

78

Saya selalu bertanya-tanya apakah BIOS (selain melakukan POST, memulai bootloader dan memberikan kontrol ke OS setelah satu kali menekan tombol daya) memiliki tujuan atau fungsi saat sistem operasi berjalan?

Apakah sistem operasi berkomunikasi dengan BIOS saat menjalankan dan jika demikian, bagaimana?

JohnnyFromBF
sumber

Jawaban:

72

Dengan OS modern, praktis tidak ada . Linus Torvalds dilaporkan mengatakan tugasnya adalah "hanya memuat OS dan keluar dari sana".

Sistem operasi yang lebih lama seperti MS-DOS mengandalkan BIOS untuk banyak tugas (mis. Akses disk), dengan memanggil interupsi.

Dengan OS modern, bootloader dengan cepat beralih ke mode 32 atau 64-bit dan menjalankan kernel OS. Kernel dapat mendaftarkan penangan interruptnya sendiri, yang dapat dipanggil oleh aplikasi ruang pengguna. Rutin kernel bisa lebih portabel (karena mereka tidak bergantung pada perangkat keras tertentu), lebih fleksibel (vendor OS dapat mengubahnya sesuai permintaan daripada harus menggunakan apa pun yang datang dengan perangkat keras), lebih canggih (mereka dapat menjalankan kompleks sewenang-wenang kode daripada apa yang diprogram ke dalam BIOS), dan lebih aman (karena OS dapat mengontrol akses ke sumber daya bersama dan mencegah program saling menabrak, menerapkan skema izin sewenang-wenang sendiri).

Untuk berinteraksi dengan perangkat keras tertentu, OS dapat memuat dan menggunakan driver perangkatnya sendiri. Jadi OS atau aplikasi tidak perlu memanggil sebagian besar rutinitas BIOS sama sekali. Bahkan, untuk alasan keamanan, gangguan BIOS bahkan dinonaktifkan. Karena BIOS hidup dalam mode nyata 16-bit, lebih sulit untuk memanggil OS modern.

Sementara penggunaan BIOS sangat terbatas saat OS berjalan, fungsinya masih digunakan secara periferal. Misalnya, ketika komputer tidur , OS tidak berjalan dan akhirnya jatuh ke firmware untuk mengatur perangkat keras ke keadaan yang benar untuk menjeda dan melanjutkan OS. Penggunaan ini umumnya terbatas pada panggilan ACPI daripada panggilan ke antarmuka BIOS lengkap. ACPI adalah ekstensi BIOS yang "membawa manajemen daya di bawah kendali sistem operasi (OSPM), berlawanan dengan sistem BIOS-pusat sebelumnya, yang mengandalkan firmware khusus platform untuk menentukan manajemen daya dan kebijakan konfigurasi" .

Perhatikan bahwa secara resmi "BIOS" merujuk ke antarmuka firmware tertentu, tetapi istilah ini biasanya digunakan untuk merujuk ke firmware komputer secara umum. Beberapa komputer baru-baru ini (terutama yang Apple) telah menggantikan BIOS (sensu strictu) dengan UEFI , yang tentu saja kemudian disebut untuk mengimplementasikan fungsi-fungsi ini.

Untuk informasi lebih lanjut tentang bagaimana peran BIOS berkurang dari waktu ke waktu, lihat Wikipedia .

Siput mekanik
sumber
15
Ada beberapa interaksi minimal melalui jam sistem (waktu hari).
MSalters
7
Apakah Anda benar-benar yakin tentang ini? Bagaimana dengan kontrol kipas, mode manajemen sistem yang telah disebutkan, seluruh ACPI, yang misalnya mengontrol kecepatan prosesor?
Alexander
32
Saya bisa mencobanya dan menyolder chip BIOS saat mesin sedang berjalan.
JohnnyFromBF
5
@Ian mengapa mempersulit Anda sendiri. Cari papan yang lebih tua dengan bios yang terhubung dan cukup tarik chip. Bergantian IIRC beberapa papan overclocker baru-baru ini masih memiliki saklar perangkat keras untuk memungkinkan Anda bertukar antara dua BIOS. Botch flash gambar B, boot ke A, beralih ke B saat menjalankan.
Dan Neely
17
@Ian saya sudah melakukan itu. Saya kehilangan daya saat menginstal BIOS, itu tidak bisa boot setelah itu. Kami memiliki 20 mesin dengan perangkat keras yang sama persis dan mereka menua .. Jadi saya mem-boot satu, melepas chip BOIS, terhubung dengan yang kacau, dan mem-flash. Kedua chip BOIS bekerja dengan baik setelah itu. Memang, itu DOS, berjalan untuk perangkat lunak flash. Masih mengesankan menurut saya. (Papan bermerek Gigabyte, Pentium 4 kompatibel sejauh yang saya ingat)
Ekin Koc
32

BIOS menyediakan sejumlah layanan untuk Sistem Operasi, yang sebagian besar terkait dengan manajemen daya:

  • memodifikasi jam CPU dan bus
  • mengaktifkan / menonaktifkan perangkat mainboard
  • port ekspansi kontrol daya
  • suspend-to-disk dan suspend-to-RAM
  • melanjutkan pengaturan acara

Suspend-to-disk diimplementasikan di OS sebagian besar waktu karena OS dapat memulihkan keadaannya lebih cepat (hanya keadaan kernel dimuat ulang, dan keadaan program bertukar ketika diperlukan, yang secara signifikan lebih cepat daripada memuat kembali seluruh RAM), tetapi fitur tetap dalam spesifikasi.

Suspend-to-RAM tidak dapat diimplementasikan oleh OS, karena bergantung pada BIOS yang melewatkan inisialisasi dan pengujian RAM, sehingga OS membutuhkan API untuk memberi tahu BIOS bahwa ia bermaksud untuk melanjutkan dengan isi RAM saat ini. Untuk menyediakan layanan ini, BIOS meminta OS untuk membiarkan area RAM tertentu tetap utuh.

Antarmuka untuk OS untuk semua layanan BIOS adalah sepotong kode mesin virtual yang perlu dijalankan pada emulator, dan yang menghasilkan operasi I / O yang diperlukan ke dalam perangkat keras. Untuk menunda, ini umumnya diterapkan sehingga mengeksekusi salah satu perangkat keras menulis kemudian memicu interupsi, yang mentransfer kontrol ke BIOS.

Simon Richter
sumber
17

Ada tiga area utama di mana OS menggunakan BIOS dalam sistem modern, seperti yang menggunakan standar UEFI. Yang pertama adalah serangkaian layanan yang dikenal sebagai layanan runtime UEFI. Layanan ini memungkinkan OS untuk mengambil informasi yang hanya diketahui oleh BIOS, seperti waktu yang digunakan BIOS, urutan boot, profil keamanan pengguna saat ini, informasi tentang motherboard, DIMM, dll.

Yang kedua adalah System Management Mode, yang merupakan bagian tersembunyi dari memori (SMRAM) yang diakses oleh interupsi prioritas tinggi (SMM). Banyak BIOS menggunakan ini untuk mengimplementasikan fitur-fitur OEM keamanan tinggi atau untuk mengimplementasikan pekerjaan perangkat keras di sekitarnya.

Yang ketiga adalah ACPI. ACPI menyediakan konfigurasi, manajemen daya, serta data dan kode perangkat keras yang digunakan oleh OS untuk menambah apa yang dapat diketahui driver OS dengan menggunakan standar industri atau driver perangkat. Misalnya, apakah ada sinyal khusus untuk mengontrol daya hard drive, atau apakah ada cara khusus untuk berbicara dengan baterai yang tidak tercakup oleh standar.

Tim

Tim Lewis
sumber
9

OS modern menggunakan BIOS terutama untuk memuat saja, tetapi masih ada beberapa kegunaan untuk itu yang meliputi, terutama:

  • Bereaksi terhadap tombol daya (Matikan PC setelah
    termasuk 4 detik ).
  • Mengubah pengaturan kecerahan layar pada laptop
  • Peristiwa baterai di laptop
  • Penangguhan
bluehallu
sumber
Saya pikir Brightness dilakukan dengan mengubah nilai warna tepat sebelum menggambar.
Cole Johnson
3
@ColeJohnson: Tidak: Di Thinkpads setidaknya itu benar-benar mengubah kecerahan lampu latar.
Siput mekanik
1
Kecerahan adalah sinyal modulasi lebar pulsa yang dikendalikan perangkat keras, menyalakan dan mematikan LED putih cerah pada frekuensi tinggi. Lampu ini adalah salah satu konsumen baterai utama
1

Di atas apa yang telah dicatat di atas, Intel mulai berayun ke arah lain dan membangun lebih banyak dengan menyediakan akses band ke perangkat keras melalui Teknologi Manajemen Aktif yang dibangun ke dalam bios dan motherboard yang dapat dikontrol secara independen dari OS. Dengan papan ini, Anda bisa melakukan sedikit hal yang adil. Apakah Anda menganggap itu built-in atau OS kedua adalah hal lain tetapi karena memiliki perangkat keras di papan dan komponen dalam bios, saya tetap dengan inbuilt.

intel marketing guff

Mat
sumber