BIOS (anglickyBasic Input-Output System) implementuje základnívstupně-výstupní funkce pro počítačeIBM PC kompatibilní a představuje vlastněfirmware proosobní počítače. Až do příchoduWindows 8 se BIOS používal při startu počítače pro inicializaci a konfiguraci připojenýchhardwarových zařízení a následnému spuštění operačního systému, kterému je pak předáno další řízení počítače. V novějších počítačích (zhruba od druhé dekády 21. století) je postupně nahrazován systémemUEFI.
PrvníIBM PC bylo uvedeno12. srpna1981[1]. Aby mohl být na počítači provozován stejnýsoftware, musela být zajištěna kompatibilita nejen nahardwarové úrovni, ale i na úrovni BIOSu, kvůli čemuž bylo potřeba zakoupit BIOS od firmy IBM nebo vytvořit vlastní klon.
V květnu 1984 uvedla firmaPhoenix pro ostatní OEM výrobce ROM-BIOS[3], který umožnil sestavení plně kompatibilního klonu IBM PC bez použití BIOSu od firmy IBM (AMI BIOS od firmy American Megatrends byl uveden v roce 1986[4] a následovaly další). Na trh se tak dostaly počítače, které byly schopny provozovat stejnýoperační systém a dalšíprogramy (tzv. IBM PC kompatibilní).
Původní IBM PC BIOS byl uložen v pamětiROM (pouze pro čtení), která byla zasunuta do soketu vzákladní desce a oprava BIOSu byla možná pouze výměnou ROM čipu. Protože to bylo nepraktické, začala se používat pro BIOS paměťEPROM, kterou bylo možné přeprogramovat (změnit její obsah) tak, že byla vyjmuta z patice a přeprogramována ve speciálním zařízení. Kolem roku 1995 se začaly používatflash paměti, které lze přeprogramovat bez vyjmutí ze základní desky. Důvodem změn BIOSu byly zejména změny v hardwaru (nové procesory). S příchodemIBM AT se přidaly hardwarové hodiny, které byly nastavovány přes BIOS. Flash čipy byly původně připojovány na sběrniciISA, která po nějaké době začala být nahrazována sběrnicíLPC[5], jež implementovala nový standard známý jako „rozbočovačfirmware“. V roce 2006 začaly systémy podporovat Serial Peripheral Interface (SPI) a flashová paměť BIOSU se znovu stěhovala. Dnešní BIOS má velikost až 16MB. Některé moderní základní desky mají ještě většíNAND flash paměť, s kterou jsou schopné uchovávat celé kompaktníoperační systémy, například u některýchLinuxových aplikací. Několik základních desek od firmyASUS mají součástí Splashtop Linux, který je uložen do jejich NAND obvodů. Další typfirmware čipu byl nalezen vIBM PC a brzy se stal kompatibilním a jeho řízení bylo prováděno pomocí mikrokontroléru s vlastní programovatelnou paměti.
V moderních počítačích je BIOS uložen v přepisovatelné paměti, což umožňuje obsah přepsat nebo nahradit. To lze provést pomocí speciálního programu, který bývá obvykle poskytovaný výrobcem systému, nebo v POSTU, s uložením napevný disk neboUSB flash disk. Soubor obsahuje takzvaný „image BIOS“, při kterém může být BIOS přepsán, aby mohlo být provedené vylepšení, které zajistí nové verzi opravit chyby a poskytnout větší výkon, nebo na podporu novějšího hardwaru a také může sloužit k opravě poškozeného BIOSu.
Některéoperační systémy, jako například všechny klonyDOSu využívají BIOS (Basic Input/Output System) pro provádění většiny vstupně–výstupních operací (čtení zdisku,diskety,klávesnice, výstup znaku namonitor nebotiskárnu apod.). BIOS se tak stal sjednocujícím prvkem 16bitových systémů a značným způsobem zjednodušovalprogramátorům operačních systémů práci.
V roce1986 byl uveden 32bitový procesorIntel 80386, avšak vývoj operačních systémů za ním zaostal. Pokročilé programy ovládaly hardware samy (např. editorText602) nebo využívalyDOS extendery a role BIOSu tak začala ustupovat do pozadí. Alternativníhardwarové platformy (napříkladPowerPC aSPARC) využívaly služebOpen Firmware, avšak BIOS pro PC i přes několik pokusů pokročilé a jednotné 32bitové rozhraní nepřinesl. Kvůli technickým obtížím a ztrátě výkonu si nové operační systémy na platformě PC řešily přímou komunikaci s hardware samostatně (Linux v roce 1991,Windows NT v roce1993).
Nové úkoly pro BIOS přinesloACPI, které zahrnovalo detekci a konfiguraci hardware, řízení spotřeby energie (anglickypower management), výměnu zařízení za běhu (anglickyhot swapping), řízení teploty (anglickythermal management) a další funkce.
Následníkem BIOSu jeUEFI (anglickyUnified Extensible Firmware Interface)[6], který však není zpětně kompatibilní, nicméně začal s příchodem Windows 8 v osobních počítačích BIOS nahrazovat.
Open Source komunita vyvíjí náhradu zaproprietární BIOSy a jejich budoucnost jecoreboot (dříve LinuxBIOS) aOpenBIOS/Open Firmware projekt, tyto projekty podporujeAMD poskytnutím produktové specifikace aGoogle sponzoruje tento projekt[7]. Základní deska výrobceTyan nabízí LinuxBIOS vedle standardních BIOSů s procesory řadyOpteron.
V moderních operačních systémech nejsou již služby BIOSu tvořící jeho rozhraní používány nebo je jejich využití omezeno na některé specifické činnosti nebo fáze běhu operačního systému (start a detekce zařízení atd).
DualBIOS (Dual BIOS) je technologie disponující vyšší třídou ochrany počítače. Jedná se o klasický BIOS a k němu přiřazený totožný BIOS použitelný pouze k zálohování primárního BIOSU. Jednou z desek využívající tuto technologii je GA-7VTX-P od společnostiGIGABYTE.
Starší počítače neměly nastavení BIOSu, k některým (např.IBM PS/2,Compaq a další) se dodávaly speciálníprogramy, které umožňovaly měnit jejich nastavení. Od 90 let se nastavení (tzv.setup) stal standardní součástí BIOSu a dá se vyvolat stiskem specifické klávesy při startu počítače.
Nastavení se ukládá do stálé paměti BIOSu o velikosti 512bajtů a je použito při startu počítače pro nastaveníčipsetu. Historicky se uvádí jako paměťCMOS (původně zálohovaná 3voltovou baterií), i když v současné době se používá spíšeEEPROM neboflash paměť.
Volbou řídíme výpis hlášení z BIOSů uložených v ROM paměti přídavných karet. Zadáme-li Force BIOS, uvidíme během bootování PC výpisy z dílčích BIOSů. Naopak druhá možnost Keep Current, výpisy potlačí.
APIC Mode
Vylepšený řadič přerušení APIC (Advanced Programmable Interrupt Controller) umí obsluhovat více mikroprocesorů. Využijeme jej také v jednoprocesorovém PC, protože zvládá sdílení jednoho přerušení více zařízeními. Určitě nastavte na Enabled.
Boot Other Device
Postupné hledání operačního systému musí by povoleno V této volbě (viz First Boot Device, Second Boot Device, Third Boot Device).
Boot Up Floppy Seek
Je-li povoleno, bude se během startu kontrolovat počet stop instalované disketové mechaniky. Staré mechaniky s kapacitou 360 kB uměly pouze 40 stop, všechny pozdější 80. Dnes je tato kontrola zbytečná, a tak je doporučeno nastavit Disabled.
Boot Up Numlock Status
Doporučeno je Enabled. Během Startu tak bude zapnuta numerická klávesnice (jako bychom stiskli NumLock), aleWindows XP toto nastavení ignorují.
CPU L1 & L2
Aktivuje vnitřní systémovou cache procesoru L1 a externí cache L2. Dnes je cache L2 integrována v procesoru, proto je aktivace pro obě cache společná. Musí byt vždy zapnuto, počítač je bez cache podstatně pomalejší.
First Boot Device
Po skončení POST testů bude hledán operační systém jako první na této jednotce. (Viz také Second Boot Device, Third Boot Device, Boot other Device).
Quiet Boot
Zadáme-li Disabled, uvidíme během startu výsledky POST testů. Povolíme-li „tichý start“ (Enabled), bude místo POST zobrazeno logo výrobce základní desky.
Security option
Určuje okamžik ve kterém BIOS bude požadovat kontrolu hesla: Při nastavení System jsme dotázáni na heslo při každém startu počítače. Pokud zadáme druhou možnost – Setup, budeme heslo zadávat pouze při vstupu do Setupu.
Při zapnutí volby bude BIOS monitorovat aktivitu PCI a pokud zjistí, že některé sloty nejsou obsazeny (nebo jsou obsazeny a nejsou aktivní) vypne signály jdoucí k nim. Tím se omezí elektromagnetické rušení, které by mohlo zbytečně vznikat a „znečišťovat“ kolemjdoucí signály. Kvůli stabilitě systému se však doporučuje volbu vypnout.
CPU Clock Ratio
Zde uvidíme poměr mezi frekvencí jádra mikroprocesoru a vnější frekvencí (tj. frekvencí USB). Správnou hodnotu nastaví BIOS sám a zvyšovat ji – přetaktovávat je nemožné. Multiplikátory mikroprocesoru jsou uzamčeny a změna multiplikátoru je tak nemožná.
CPU Clock
Tato volba je možná nejdůležitější z celé obrazovky. Pokud ji Setup obsahuje, umožňuje pozvednout frekvenci FSB o několik procent. To ve výsledku vede ke zvýšení výkonu procesoru. Nezapomeňme však, že s FSB se mění i další frekvence na základní desce, napříkladPCI, AGP a systém se může stát nestabilním dokonce ani nemusí nastartovat. Kvalitní základní desky dovolují měnit takt jednotlivých sběrnic (PCI a AGP) samostatně, což je výhodné zejména pří přetaktování.
Přepnutím na Enabled povolíme změny napájecího napětí prvků v následujících 3 řádcích. Zvyšování napětí má svůj význam pouze při přetaktování, kdy může zvýšit spolehlivost přetaktovaných komponent. Výrobci jednotlivých prvků však zvyšování napětí důrazně nedoporučují.
AGP Voltage Regulator: dovoluje zvyšovat napětí sběrnice AGP.
CPU Voltage Regulator: dovoluje zvyšovat napětí jádra mikroprocesoru.
DRAM Voltage Regulator: dovoluje zvyšovat napětí pamětíDRAM.
Před rokem 1990 byl BIOS (případněfirmware zařízení jako je pevný disk neboCD/DVD mechanika) uložen v paměti ROM a nedal se snadno měnit. Proto byl postupně umisťován raději na pamětiEEPROM aFlash, jejichž obsah lze snadno aktualizovat. První flash paměť byla připojena na sběrniciISA. Od roku 1998 byl přesunut na LPC sběrnici, která nahradila sběrnici ISA. Následující standard byl znám jako firmware hub (FWH). V roce 2006 začaly první systémy podporovat Serial Peripheral Interface (SPI).
Výrobci hardwaru často vydávají aktualizace BIOSů, které umožňují použití novějších procesorů, odstraňují chyby a podobně[8]. Nesprávná aktualizace nebo její přerušení před dokončením však může způsobit, že se počítač nebo zařízení stane nepoužitelným. Pro obnovu mají některé základní desky dvě paměti s BIOSem (se označují např. Dual BIOS board)[9]. Obvykle je na základní desce část BIOSu umístěna tak, že se při aktualizaci nemění. V ní je pak uložen kód, který je schopen specifickým nouzovým způsobem znovu provést aktualizaci, není-li kontrolní součet BIOSu v pořádku (např. ze souboru daného jména, který musí být umístěn na jinak čisté disketě).
Dříve bylo možné BIOS aktualizovat jenom z MS-DOSu (většinou použita disketa). Od roku2009 je možné aktualizovat BIOS z Windows nebo z BIOSu samotného (není potřeba žádnýoperační systém).
Některé přídavné karty na sobě nesou paměť s kódem, který rozšiřuje schopnosti základního BIOSu, takzvanouOPROM.
Video BIOS
Součástí modernějších grafických karet je tzv.Video BIOS, rozšiřující základní služby BIOSu o grafické služby, nastavení rozlišení monitoru, správu fontů atd[10]. Typickým příkladem jeVESA standard.
BootROM
Nachází se nasíťové kartě a umožňuje nastartovat počítač pomocípočítačové sítě. BootROM umožňuje umístit operační systém na síťovýserver nebo používat tzv. bezdiskové počítače.
BBS ROM
Nachází se na síťových kartách a na řadičích disků. Po zaregistrování pomocí speciálního BBSAPI umožňuje změnit zařízení, ze kterého bude zaveden operační systém pomocí standardního rozhraní základního BIOSu i ze zařízení, které základní BIOS ovládat neumí.
↑ The IBM PC.www.ibm.com [online]. [cit. 2024-08-09].Dostupné online. (anglicky)
↑ Columbia Data Products Introduces the MPC 1600, the First IBM PC Compatible Computer : History of Information.www.historyofinformation.com [online]. [cit. 2024-08-09].Dostupné online.
_in_a_Winbond_W39V040APZ-5491.jpg)
