Tôi luôn tự hỏi liệu BIOS (ngoài việc tiến hành POST, khởi động bộ tải khởi động và chuyển điều khiển sang HĐH sau khi nhấn nút nguồn) có mục đích hay chức năng nào trong khi hệ điều hành đang chạy không?
Hệ điều hành có giao tiếp với BIOS trong khi chạy không và nếu có thì bằng cách nào?
Câu trả lời:
Với các hệ điều hành hiện đại, thực tế không có . Linus Torvalds cho biết nhiệm vụ của họ là "chỉ cần tải hệ điều hành và thoát khỏi địa ngục".
Các hệ điều hành cũ hơn như MS-DOS đã dựa vào BIOS cho nhiều tác vụ (ví dụ: truy cập đĩa), bằng cách gọi các ngắt.
Với các HĐH hiện đại, bộ tải khởi động nhanh chóng chuyển sang chế độ 32 hoặc 64 bit và thực thi nhân hệ điều hành. Nhân có thể đăng ký trình xử lý ngắt riêng của nó, có thể được gọi bởi các ứng dụng không gian người dùng. Các thói quen của kernel có thể dễ mang theo hơn (vì chúng không phụ thuộc vào phần cứng cụ thể), linh hoạt hơn (các nhà cung cấp hệ điều hành có thể thay đổi chúng theo yêu cầu thay vì phải sử dụng bất cứ thứ gì đi kèm với phần cứng), phức tạp hơn (chúng có thể thực thi phức tạp tùy ý mã hơn là những gì đã được lập trình vào BIOS) và an toàn hơn (vì HĐH có thể kiểm soát quyền truy cập vào các tài nguyên được chia sẻ và ngăn các chương trình ghi đè lên nhau, thực hiện các lược đồ cấp phép tùy ý của riêng nó).
Để tương tác với phần cứng cụ thể, HĐH có thể tải và sử dụng trình điều khiển thiết bị của riêng mình. Vì vậy, không cần HĐH hay ứng dụng gọi hầu hết các thói quen của BIOS. Trong thực tế, vì lý do bảo mật, các ngắt BIOS thậm chí còn bị vô hiệu hóa. Do BIOS sống ở chế độ thực 16 bit nên việc gọi các HĐH hiện đại khó hơn.
Mặc dù việc sử dụng BIOS rất hạn chế trong khi HĐH chạy, các chức năng của nó vẫn được sử dụng ngoại vi. Ví dụ, khi máy tính ngủ , HĐH không chạy và cuối cùng rơi vào phần sụn để đặt phần cứng về trạng thái chính xác để tạm dừng và tiếp tục HĐH. Những sử dụng này thường giới hạn ở ACPI gọi thay vì gọi đến giao diện BIOS đầy đủ. ACPI là một phần mở rộng BIOS "mang lại sự quản lý năng lượng dưới sự kiểm soát của hệ điều hành (OSPM), trái ngược với hệ thống trung tâm BIOS trước đây, dựa trên phần sụn dành riêng cho nền tảng để xác định chính sách quản lý và cấu hình nguồn" .
Lưu ý rằng "BIOS" chính thức đề cập đến một giao diện phần sụn cụ thể, nhưng thuật ngữ này thường được sử dụng để chỉ phần sụn máy tính nói chung. Một số máy tính gần đây (đặc biệt là Apple) đã thay thế BIOS (Sensurictu) bằng UEFI , tất nhiên sau đó là những gì được gọi để thực hiện các chức năng này.
Để biết thêm thông tin về vai trò của BIOS đã giảm dần theo thời gian, hãy xem Wikipedia .
BIOS cung cấp một số dịch vụ cho Hệ điều hành, hầu hết các dịch vụ đều liên quan đến quản lý nguồn:
Tạm ngưng đĩa được triển khai trong HĐH hầu hết thời gian vì HĐH có thể khôi phục trạng thái nhanh hơn (chỉ trạng thái kernel được tải lại và trạng thái chương trình được hoán đổi khi được yêu cầu, nhanh hơn đáng kể so với tải lại toàn bộ RAM), nhưng các tính năng vẫn còn trong đặc điểm kỹ thuật.
Hệ điều hành đình chỉ RAM không thể được thực thi, vì nó phụ thuộc vào BIOS bỏ qua quá trình khởi tạo và kiểm tra RAM, do đó, HĐH cần có API để thông báo cho BIOS rằng nó dự định được nối lại với nội dung RAM hiện tại. Để cung cấp dịch vụ này, BIOS yêu cầu HĐH giữ nguyên một vùng RAM nhất định.
Giao diện cho HĐH cho tất cả các dịch vụ BIOS là một đoạn mã máy ảo cần được chạy trên trình giả lập và tạo ra các hoạt động I / O cần thiết vào phần cứng. Để tạm dừng, điều này thường được thực hiện để việc thực thi một trong các phần cứng ghi sau đó kích hoạt ngắt, chuyển điều khiển sang BIOS.
Có ba lĩnh vực chính mà HĐH sử dụng BIOS trong các hệ thống hiện đại, chẳng hạn như những khu vực sử dụng tiêu chuẩn UEFI. Đầu tiên là một loạt các dịch vụ được gọi là dịch vụ thời gian chạy UEFI. Các dịch vụ này cho phép HĐH lấy thông tin mà chỉ BIOS biết, như thời gian BIOS sử dụng, thứ tự khởi động, hồ sơ bảo mật người dùng hiện tại, thông tin về bo mạch chủ, DIMM, v.v.
Thứ hai là Chế độ quản lý hệ thống, là một phần ẩn của bộ nhớ (SMRAM) được truy cập bởi một ngắt ưu tiên cao (SMM). Nhiều BIOS sử dụng điều này để thực hiện các tính năng OEM bảo mật cao hoặc để thực hiện các công việc phần cứng xung quanh.
Thứ ba là ACPI. ACPI cung cấp cấu hình, quản lý năng lượng và dữ liệu phần cứng và mã được sử dụng bởi HĐH để tăng thêm những gì trình điều khiển hệ điều hành có thể tìm ra bằng cách sử dụng trình điều khiển tiêu chuẩn hoặc thiết bị công nghiệp. Ví dụ: có một tín hiệu đặc biệt để kiểm soát nguồn ổ cứng hay có một cách đặc biệt để nói chuyện với pin không được bao phủ bởi một tiêu chuẩn.
Tim
Các hệ điều hành hiện đại sử dụng BIOS chủ yếu chỉ để tải, nhưng vẫn có một số cách sử dụng cho nó, trong đó đáng chú ý nhất là:
Trên hết những gì đã được lưu ý ở trên, Intel đang bắt đầu chuyển sang hướng khác và xây dựng nhiều hơn bằng cách cung cấp quyền truy cập ngoài băng thông vào phần cứng thông qua Công nghệ quản lý tích cực được tích hợp vào bios và bo mạch chủ có thể được điều khiển độc lập với HĐH. Với những bảng này bạn thực sự có thể làm một chút công bằng. Cho dù bạn xem nó có sẵn hay HĐH thứ hai là một thứ khác nhưng vì nó có phần cứng trên bo mạch và các thành phần trong bios, tôi vẫn gắn bó với inbuilt.