BIOS

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Un chip ROM che contiene il BIOS

In informatica, il Basic Input-Output System o BIOS (pronuncia inglese: ˈbaɪəʊs) 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 sulla 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 pertanto nella fase di avvio (boot) del sistema di elaborazione.

Descrizione[modifica | modifica wikitesto]

Nei primi Personal Computer di 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 (al tempo non aggiornabili, poiché scritte su memoria ROM) divennero presto insufficienti. I moderni sistemi operativi, come Microsoft Windows o Linux, per le loro operazioni di Input/Output, non fanno più uso del BIOS, e accedono direttamente all'hardware.

Sovente il BIOS è compilato in linguaggio assembly nativo della famiglia di CPU utilizzata. La compilazione informatica dei BIOS per i PC recenti è realizzata su memorie EEPROM riscrivibili, quindi può essere aggiornata tramite modifica: i costruttori mettono a disposizione nuove versioni di BIOS per correggere difetti rilevati oppure aggiungere supporto a nuove periferiche hardware non previste al momento della produzione del BIOS.
L'operazione di aggiornamento richiede cautela poiché, qualora non andasse a buon fine, a causa di un black out, o altri inconvenienti elettrici, potrebbe rendere inutilizzabile la scheda madre.

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

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

Avvio del PC[modifica | modifica wikitesto]

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

Nelle moderne implementazioni del BIOS possono essere selezionati differenti 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 acustici di allarme in caso di malfunzionamenti delle ventole atte al raffreddamento del CPU o l'eccessivo aumento della temperatura generale dell'intera scheda madre.

BIOS riprogrammabile[modifica | modifica wikitesto]

Il BIOS è il firmware del computer, pur essendo composto da istruzioni software, è una parte integrante dell'hardware. Prima del 1990, il BIOS veniva memorizzato su una o più ROM, non riprogrammabili. Con l'aumentare della complessità, di pari passo con la necessità di aggiornamenti, si è diffusa la memorizzazione del firmware BIOS dapprima su EPROM, poi su EEPROM o flash memory, per permettere un rapido aggiornamento anche dall'utente inesperto. L'esistenza di BIOS aggiornabili dall'utente finale, permette di ottenere il supporto per CPU più aggiornate o per dischi fissi più capienti. Per effettuare tali operazioni è indispensabile consultare il manuale d'uso fornito con la scheda madre, il sito web del produttore o entrambe le modalità.

Giacché eventuali errori nell'aggiornamento del BIOS rendono il computer inutilizzabile, alcune schede madri sono dotate di un doppio BIOS che consente di ripristinarne l'uso della macchina a seguito di una riprogrammazione erronea. Sono noti alcuni virus in grado di sovrascrivere il BIOS (come 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 - talvolta - di un ponticello che disabilita le tensioni di programmazione necessarie per l'alterazione della EPROM: una ROM riscrivibile.

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

  • tasto Del/Canc
  • F1
  • F2
  • F11
  • F12
  • Esc
  • Ctrl+Esc
  • Ctrl+Alt

La navigazione visiva fra le schede e funzionalità del BIOS avviene generalmente da tastiera; tuttavia, nelle recenti versioni, che prendono il nome di UEFI BIOS, è supportata la navigazione a puntatore mouse o tramite touch pad.

Firmware su schede di espansione[modifica | modifica wikitesto]

Un computer può integrare il proprio BIOS con altri moduli: esistono schede di espansione che possono impiegare estensioni proprietarie del BIOS in aggiunta al contenuto di quello collocato sulla scheda madre; come: la scheda video, 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 successivo, che è la prima istruzione della subroutine di startup del BIOS della periferica e registra gli interrupt necessari, svolge le funzioni diagnostiche e mostra a video informazioni sulla scheda di espansione installata.

Boot e sicurezza[modifica | modifica wikitesto]

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 di massa USB, e talvolta anche di eseguire un boot da rete, attraverso PXE.

Ciò 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 già installato.

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Con l'avvento del firmware basato su tecnologia UEFI e la successiva introduzione sul mercato (a partire dal 2010), il BIOS, inteso come vecchia interfaccia utente del firmware, è destinato a progressivi rimpiazzi e quindi alla definitiva uscita di scena.

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ Sovente, si fa 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 processati dal bios durante la sua esecuzione, in un dato momento del post nel boot. Questi parametri sono: data, ora, password accesso bios (amministratore e avvio) durante il post, configurazione HD del sistema, come: scheda madre, cpu, scheda video, memoria RAM, dischi rigidi, lettori ottici, periferiche di input (mouse, tastiera, touch pad), scheda di rete, valori di default e altri dispositivi connessi alla scheda madre. La memoria cmos è mantenuta in attività dalla relativa pila, che consente la conservazione dei parametri anche a computer spento. Resettare il contenuto del cmos è un'azione, cancellare o aggiornare il bios, che è un software a tutti gli effetti, è un'altra azione, ed è indipendente dal contenuto cmos.
  2. ^ Come accedere al BIOS sui computer di tutte le marche - Pom-HeyWEB!

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

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Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]

Significato Beep Bios

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