Come funziona il BIOS – parte 2

Produttori Oggi i maggiori produttori di BIOS sono AMI (American Megatrends) e Phoenix (che ha assorbito Award, mantenendone la linea di prodotti), con l’aggiunta di altri produttori (come ALI, Winbond e Microid) e degli OEM (Original Equipment Manufac …

Produttori
Oggi i maggiori produttori di BIOS sono AMI (American Megatrends)
e Phoenix (che ha assorbito Award, mantenendone la linea di
prodotti), con l'aggiunta di altri produttori (come ALI, Winbond e Microid)
e degli OEM (Original Equipment Manufacturer) come Acer e Compaq, che hanno
sviluppato propri BIOS.

Molti OEM commissionano il BIOS da terze parti (per esempio, HP ha utilizzato
Phoenix per certi PC), o prendono in licenza un BIOS di base che poi personalizzano.

AMI personalizza i BIOS per i clienti, ma non vende il codice; i produttori
prendono in licenza le versioni che intendono usare e scrivono la documentazione.

Award, dopo la fusione con Phoenix, continua a vendere il proprio codice agli
OEM, che lo possono personalizzare. Come AMI, Phoenix non vende il codice ed
eccelle in due aree: un POST che non ha paragoni per la ricchissima diagnostica
(basata su gruppi di beep dell'altoparlante del PC) e la documentazione, sia
in termini di manuali per gli utenti, sia di volumi di riferimento tecnico,
che sono diventati uno standard per l'industria del PC.

Aggiornamento
Per aggiornare il BIOS del proprio PC occorre identificare modello e versione
del PC, se di marca, o della scheda madre (per i PC assemblati), la versione
di BIOS e il modello di CPU, inclusa frequenza di clock.

Durante l'accensione del computer viene visualizzata una stringa di caratteri
(BIOS ID), in basso a sinistra sullo schermo, che identifica
il BIOS.

Per annotare il modello di motherboard e il BIOS ID, può essere utilizzata
un'utility come Everest Home
Edition
, che fornisce una gran quantità d'informazioni sul sistema. Per
fermare il BIOS ID sullo schermo, un trucco è staccare la tastiera prima dell'accensione
o tenere un tasto premuto.

Aggiornare il BIOS è un'operazione delicata, perché se qualcosa va storto il
computer può essere messo fuori uso. Prima dell'aggiornamento, è importante
salvare il BIOS corrente in un file, in modo da ripristinarlo qualora l'aggiornamento
non andasse a buon fine (alcuni BIOS includono un backup a cui tornare in caso
di guai). In qualche caso il BIOS è protetto da scrittura, quindi per aggiornarlo
occorre sbloccare la protezione, per esempio spostando un ponticello (jumper)
sulla scheda madre.

Windows
In origine, il BIOS era un fattore chiave per l'I/O del sistema, perché conteneva
tutto il codice di I/O di basso livello. A un certo punto, i driver sviluppati
dai produttori di software iniziarono a soppiantare i driver del BIOS.Per esempio,
Windows 95 introdusse un nuovo driver di hard disk che usava codice a 32 bit
e, una volta caricato, andava a rimpiazzare il driver a 16 bit del BIOS, usato
solo nei momenti iniziali di avvio del sistema. La vector table nella ROM del
BIOS, la tabella degli indirizzi delle routine di I/O da eseguire per ogni interrupt
di I/O del software, veniva sostituita con quella del sistema operativo.

Questa tendenza ha progredito fino ai tempi recenti, in cui sono stati scritti
driver a 32 bit che sono caricati da disco in RAM durante l'avvio del sistema
e vanno a sostituire tutti i driver della ROM del BIOS. Questo avviene, ad esempio,
per Windows NT, 2000 e XP (che, nel frattempo, è uscito anche in versione a
64 bit).

Le uniche parti di BIOS che devono restare nelle ROM degli adattatori sono
quelli che entrano in funzione prima del caricamento del sistema operativo,
come l'interfaccia video per il dialogo iniziale di avvio e quella di disco
per caricare il sistema operativo.

POST e bootstrap loader
Nella fase in cui il sistema operativo è andato a sostituirsi al BIOS per fornire
i device driver, al BIOS sono rimasti principalmente i compiti ordinari.

Il POST compie una rapida verifica del funzionamento dell'hardware, e scopre
eventuali gravi malfunzionamenti. Il loader legge il Master Boot Record
(primo settore del primo disco, dove c'è del codice eseguibile e la Partition
Table
), lo carica in memoria ed esegue il codice. Questo software consulta
la Partition Table e carica il programma, che a sua volta caricherà da disco
il sistema operativo.

Nel caso di Windows, il programma caricatore è NTLDR, presente
nella partizione di avvio del sistema. NTLDR legge nel file Boot.ini qual è
il sistema operativo da caricare o, se ce n'è diversi, sottopone la scelta all'utente.

Nuovi sviluppi
Dopo una relativa perdita di interesse, il BIOS è tornato al centro dell'attenzione
a metà degli anni '90, con l'introduzione del Plug and Play e della gestione
del risparmio energetico, che richiedono una nuova sere di funzioni al BIOS.

Negli anni recenti, con Windows 2000 e XP, il BIOS è cresciuto in complessità
per supportare l'Advanced Configuration and Power Interface (ACPI),
uno standard aperto (sviluppato da Intel, Microsoft e Toshiba) che definisce
la gestione dei consumi per un ampio spettro di computer e periferiche.

A differenza del precedente APM (Advanced Power Management,
che controllava solo CPU, disco e video), con ACPI è il sistema operativo, per
esempio Windows o Linux, che controlla attraverso un BIOS compatibile i consumi
di energia di ogni componente conforme ACPI (ad esempio hard disk, CD-ROM, schede
di rete, stampanti, ma anche periferiche esterne come videoregistratori, stereo,
telefoni e TV, che a loro volta sono in grado di accendere il computer quando
sono “svegliati” dall'utente).

ACPI si appoggia alle strutture di dati Plug and Play del BIOS, e prende il
controllo dell'interfaccia PnP. Durante l'avvio, Windows verifica se l'hardware
e il BIOS del sistema supportano l'ACPI; se il test è positivo prende il controllo
dei consumi, altrimenti tenta di tornare all'APM, con possibile blocco del sistema.

Se si installa Windows XP su un PC pre-1999 e l'installazione si blocca, è
meglio forzare l'installazione di un HAL (Hardware Abstraction
Layer), uno strato di software che isola il sistema operativo dalla piattaforma
hardware, di tipo non ACPI.

Windows XP non sempre capisce se il BIOS supporta correttamente l'ACPI; in
questi casi all'inizio dell'installazione, alla richiesta di premere F6 per
installare un controller SCSI o RAID, si preme F5 e si sceglie manualmente l'HAL
corretto da un menù, senza ACPI.

Sequenza di boot
Un'altra circostanza in cui il sistema può bloccarsi è quando il BIOS cerca
di avviare il sistema dal disco sbagliato. Specialmente in caso di aggiunte,
copie o spostamenti di hard disk, può accadere che la sequenza di numerazione
degli hard disk non corrisponda alle previsioni.

Nel setup del BIOS una sezione è dedicata alla sequenza di avvio. La scelta
tra i diversi dispositivi di boot (IDE, SCSI, CD/DVD, e altri supporti mobili)
e le modalità di scelta della sequenza di boot variano molto secondo l'età e
la versione del BIOS.

A volte un sistema, apparentemente senza motivo, cessa di avviarsi con un messaggio
di disco inaccessibile o peggio. Prima di allarmarsi, è bene verificare se è
cambiata la sequenza di boot nel BIOS; in tal caso, basta riselezionare il disco
di avvio o modificare la sequenza in modo appropriato.

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