BIOS

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Un chip ROM che contiene il BIOS

In informatica, il Basic Input-Output System o BIOS è un insieme di routine software, generalmente scritte su memoria ROM, FLASH o altra memoria non volatile, che fornisce una serie di funzioni di base per l'accesso all'hardware del computer e alle periferiche integrate nella scheda madre da parte del sistema operativo e dei programmi. Nei computer IBM-compatibili la ROM del BIOS contiene anche il POST, il primo programma che viene eseguito dopo l'accensione, coinvolto dunque nella fase di avvio (boot) del sistema di elaborazione.

Descrizione[modifica | modifica sorgente]

Nei primi PC IBM il BIOS supportava tutte le periferiche e il DOS faceva completo affidamento su di esso per le operazioni a basso livello, ma con l'evoluzione tecnologica successiva le capacità offerte dalle routine di gestione del BIOS (all'epoca non aggiornabili, perché scritte in ROM) divennero rapidamente insufficienti. Attualmente i moderni sistemi operativi (ad esempio Microsoft Windows o Linux) non usano più il BIOS per le loro operazioni di Input/Output, ma accedono direttamente all'hardware.

Il BIOS è scritto di solito nel linguaggio assembly nativo della famiglia di CPU utilizzata. Attualmente il BIOS dei PC è scritto su memorie EEPROM riscrivibili, quindi può essere modificato e aggiornato: generalmente i costruttori mettono a disposizione nuove versioni di BIOS per correggere difetti o aggiungere supporto a periferiche hardware non previste inizialmente.
L'operazione di aggiornamento va eseguita con cautela, perché, se non va a buon fine, per esempio a causa di un black out, può rendere la scheda madre inutilizzabile.

Il termine apparve per la prima volta con il sistema operativo CP/M e descriveva quella parte di CP/M che veniva caricata all'avvio e che si interfacciava direttamente con l'hardware. I computer che utilizzavano il CP/M avevano infatti solo un semplicissimo boot loader nella ROM. Anche le successive versioni del DOS avevano un file chiamato IBMBIO.COM o IO.SYS del tutto analogo.

Pur essendo BIOS un acronimo, c'è un richiamo alla parola greca βίος (bios) vita.

Avvio del PC[modifica | modifica sorgente]

A partire dall'introduzione dei primi IBM PC XT e compatibili nell'agosto del 1981, è il BIOS che ha il compito di dare i primi comandi al sistema durante la fase di avvio, detta boot process. In questa fase, dopo i controlli preliminari sulla funzionalità dei componenti fondamentali (interrupt, RAM, tastiera, dischi, porte), per sapere come inizializzare correttamente le periferiche presenti il BIOS legge alcuni parametri (come l'ora e la data correnti) da una piccola memoria RAM CMOS[1] tamponata, cioè mantenuta alimentata anche a PC spento da una batteria, del tutto separata dalla RAM principale del computer.

Nelle moderne implementazioni del BIOS possono essere selezionati i più diversi tipi di supporto per l'avvio e sono presenti numerose funzioni per la diagnostica e la personalizzazione di importanti funzioni relative all'utilizzo della RAM, alle opzioni per l'overclocking e sono presenti segnali di allarme in caso di malfunzionamenti delle ventole o eccessivi aumenti della temperatura.

BIOS riprogrammabile[modifica | modifica sorgente]

Il BIOS è il firmware del computer, dal momento che è una parte integrante dell'hardware, pur essendo composto da istruzioni software. Prima del 1990 il BIOS veniva memorizzato su una o più ROM, non riprogrammabili. Man mano che la complessità è aumentata, di pari passo con la necessità di aggiornamenti, si è diffusa la memorizzazione del firmware BIOS prima su EPROM, poi su EEPROM o flash memory così da permettere un rapido aggiornamento anche da parte dell'utente finale. La presenza di BIOS aggiornabili anche dall'utente, permette di ottenere ad esempio il supporto per CPU più aggiornate o dischi fissi più capienti. Per effettuare tali operazioni è indispensabile consultare il manuale d'uso della scheda madre e/o il sito web del produttore.

Dal momento che eventuali errori nell'aggiornamento del BIOS rendono il computer inservibile, alcune schede madri sono dotate di un doppio BIOS che consente di ripristinarne l'uso dopo una riprogrammazione sbagliata. Sono noti alcuni virus che sono in grado di sovrascrivere il BIOS (ad esempio il famigerato CIH o Cernobyl virus), tuttavia la maggior parte dei sistemi è dotata di un'opzione nel BIOS stesso per disabilitare le funzioni di scrittura e - spesso - di un ponticello che disabilita le tensioni di programmazione necessarie per l'alterazione della EPROM (la EPROM è una ROM riscrivibile più volte).

L'accesso al menu del BIOS avviene premendo un tasto o una combinazione di tasti, che variano da produttore a produttore o da modello a modello, durante la fase di POST. Alcune combinazioni utilizzate sono[2]:

  • tasto del/canc
  • F2
  • esc
  • F11
  • F1
  • ctrl+alt
  • ctrl+esc

La navigazione fra le varie schede e funzionalità dell'interfaccia del BIOS avviene quasi esclusivamente da tastiera.

Firmware su schede di espansione[modifica | modifica sorgente]

Un computer può integrare il proprio BIOS con altri moduli: esistono infatti schede di espansione che possono impiegare delle estensioni proprietarie del BIOS in aggiunta a quello collocato sulla scheda madre; di solito la scheda video, ad esempio, o un controller SCSI.

Il BIOS della scheda madre, durante la fase di boot, può individuare nella memoria reale da 0xC8000 a 0xF0000 saltando di 2 kilobyte e cercando una firma "0x55 0xaa", che è seguita immediatamente da un byte che indica il numero di blocchi da 512 byte che l'espansione occupa nella memoria reale: il BIOS effettua una chiamata all'indirizzo seguente, che è la prima istruzione della subroutine di startup del BIOS della periferica e registra gli interrupt necessari, svolge le funzioni diagnostiche e fornisce a video informazioni sulla scheda di espansione installata.

Boot e sicurezza[modifica | modifica sorgente]

Il BIOS è normalmente in grado di caricare un sistema operativo da diversi dispositivi di memorizzazione di massa, come dischi fissi, floppy, CD-ROM, memorie USB, e spesso anche di eseguire un boot da rete attraverso PXE.

Questo permette di caricare un sistema operativo diverso da quello previsto dall'amministratore di sistema, e quindi di eludere qualsiasi politica di sicurezza basata sul sistema operativo.

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ Spesso, si fa parecchia confusione tra BIOS e CMOS. Il bios è il firmware contenuto nell'omonimo circuito integrato; il cmos è un chip di memoria che contiene i parametri di configurazione letti dal bios, durante la sua esecuzione, ad un certo stadio del post nel boot. Questi parametri sono: data, ora, password accesso bios (amministratore e avvio) durante il post, configurazione HD del sistema (scheda madre, cpu, scheda video, memoria, dischi, periferiche, scheda di rete e tanti altri), valori di default, ecc. La memoria cmos è alimentata dalla relativa batteria in modo che i parametri si conservino anche a computer spento. Resettare il contenuto del cmos è una cosa, cancellare o aggiornare il bios (che è un software a tutti gli effetti, seppur molto elementare) è un'altra ed è indipendente dal contenuto cmos.
  2. ^ Come accedere al BIOS sui computer di tutte le marche - Pom-HeyWEB!

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]


Collegamenti esterni[modifica | modifica sorgente]

Significato Beep Bios

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