نرم افزار BIOS داراي وطايف متعددي است . ولي بدون شک مهمترين وظيفه آن استقرار سيستم عامل در حافظه است . زمانيکه کامپيوتر روشن و ريزپردازنده سعي در اجراي اولين دستورالعمل هاي خود را داشته باشد ، مي بايست دستورالعمل هاي اوليه از مکان ديگر در اختيار آن گذاشته شوند ( در حافظه اصلي کامپيوتر هنوز اطلاعاتي قرار نگرفته است ) دستورالعمل هاي مورد نظر را نمي توان از طريق سيستم عامل در اختيار پردازنده قرار داد چراکه هنوز سيستم عامل در حافظه مستقر نشده و همچنان بر روي هارد ديسک است . مشکل اينجاست که مي بايست با استفاده از روشهائي به پردازنده اعلام گردد که سيستم عامل را به درون حافظه مستقر تا در ادامه زمينه استفاده از خدمات سيستم عامل فراهم گردد. BIOS دستورالعمل هاي لازم را در اين خصوص ارائه خواهد کرد. برخي از خدمات متداول که BIOS ارائه مي دهد ، بشرح زير مي باشد:
- يک برنامه تست با نام POST بمنظور بررسي صحت عملکرد عناصر سخت افراري

- فعال کردن تراشه هاي BIOS مربوط به ساير کارت هاي نصب شده در سيستم نظير : کارت گرافيک و يا کنترل کننده SCSI

- مديريت مجموعه اي از تنظيمات در رابطه با هارد ديسک،Clock و ...

BIOS ، يک نرم افزار خاص است که بعنوان اينترفيس ( ميانجي ) بين عناصر اصلي سخت افزارهاي نصب شده بر روي سيستم و سيستم عامل ايفاي وظيفه مي نمايد. نرم افزار فوق اغلب در حافظه هائي از نوع Flash و بصورت يک تراشه بر روي برد اصلي نصب مي گردد. در برخي حالات تراشه فوق يک نوع خاص از حافظه ROM خواهد بود.

زمانيکه کامپيوتر روشن مي گردد BIOS عمليات متفاوتي را انجام خواهد داد:

- بررسي محتويات CMOS براي آگاهي از تنظيمات خاص انجام شده

- لود کردن درايورهاي استاندارد و Interrupt handlers

- مقدار دهي اوليه ريجسترها و مديريت Power

- اجراي برنامه POST بمنظور اطمينان از صحت عملکرد عناصر سخت افزاري

- تشخيص درايوي که سيستم مي بايست از طريق آن راه اندازي (Booting) گردد.

- مقدار دهي اوليه برنامه مربوط به استقرار سيستم عامل در حافظه (Bootstrap)

اولين موردي را که BIOS بررسي خواهد کرد، اطلاعات ذخيره شده در يک نوع حافظه RAM با ظرفيت 64 بايت است . اطلاعات فوق بر روي تراشه اي با نام CMOS)Complementry metal oxid semiconductor) ذخيره مي گردند. CMOS شامل اطلاعات جزئي در رابطه با سيستم بوده و درصورت بروز هر گونه تغييردر سيستم، اطلاعات فوق نيز تغيير خواهند کرد. BIOS از اطلاعات فوق بمنظور تغيير و جايگزيني مقادير پيش فرض خود استفاده مي نمايد.

Interrupt handlers نوع خاصي از نرم افزار بوده که بعنوان يک مترجم بين عناصر سخت افزاري و سيستم عامل ايفاي وظيفه مي نمايد.مثلا" زمانيکه شما کليدي را برروي صفحه کليد فعال مي نمائيد، سيگنال مربوطه، براي Interrupt handler صفحه کليد ارسال شده تا از اين طريق به پردازنده اعلام گردد که کداميک از کليدهاي صفحه کليد فعال شده اند.

درايورها يک نوع خاص ديگر از نرم افزارها بوده که مجموعه عمليات مجاز بر روي يک دستگاه را تبين و راهکارهاي ( توابع ) مربوطه را ارائه خواهند. اغلب دستگاه هاي سخت افزاري نظير: صفحه کليد، موس ، هارد و فلاپي درايو داراي درايورهاي اختصاصي خود مي باشند. با توجه به اينکه BIOS بصورت دائم با سيگنال هاي ارسالي توسط عناصر سخت افزاري مواجه است ، معمولا" يک نسخه از آن در حافظه RAM تکثير خواهد شد.

راه اندازي ( بوتينگ، Booting) کامپيوتر

پس از روشن کردن کامپيوتر، BIOS بلافاصله عمليات خود را آغاز خواهد کرد. در اغلب سيستم ها ، BIOS در زمان انجام عمليات مربوطه پيام هائي را نيز نمايش مي دهد ( ميزان حافظه، نوع هارد ديسک و ...) بمنظور آماده سازي کامپيوتر براي ارائه خدمات به کاربران، BIOS مجموعه اي از عمليات را انجام مي دهد. پس از بررسي و آگاهي از تنظيمات موجود در CMOS و استقرار Interrupt handler در حافظه RAM ، کارت گرافيک بررسي مي گردد. اغلب کارت هاي گرافيک ، داراي BIOS اختصاصي بوده که حافظه و پردازنده مربوط به کارت گرافيک را مقدار دهي اوليه مي نمايد. در صورتيکه BIOS اختصاصي براي کارت گرافيک وجود نداشته باشد از درايور استانداري که در ROM ذخيره شده است ، استفاده و درايو مربوطه فعال خواهد شد ( درايور استاندارد کارت گرافيک ) در ادامه BIOS نوع راه اندازي ( راه اندازي مجدد (Rebbot) و يا راه اندازي اوليه (Cold Boot ) را تشخيص خواهد داد .براي تشخيص موضوع فوق، از محتويات آدرس 0000:0472 حافظه استفاده مي گردد. در صورتيکه در آدررس فوق مقدار 123h موجود باشد ، بمنزله "راه اندازي مجدد" بوده و برنامه BOIS بررسي صحت عملکرد حافظه را انجام نخواهد داد. در غير اينصورت ( در صورت وجود هر مقدار ديگر در آدرس فوق ) يک "راه اندازي اوليه " تلقي مي گردد. در اين حالت بررسي صحت عملکرد و سالم بودن حافظه انجام خواهد شد. در ادامه پورت هاي سريال و USB براي اتصال صفحه کليد وموس بررسي خواهند شد. در مرحله بعد کارت هاي PCI نصب شده بر روي سيستم بررسي مي گردند. در صورتيکه در هر يک از مراحل فوق BIOS با اشکالي برخورد نمايد با نواختن چند Beep معني دار، مورد خطاء را اعلام خواهد کرد. خطاهاي اعلام شده اغلب به موارد سخت افزار سيستم مربوط مي گردد.

برنامه BIOS اطلاعاتي در رابطه با نوع پردازنده ، فلاپي درايو ، هارد ديسک ، حافظه تاريخ و شماره ( ورژن ) برنامه BIOS ، نوع صفحه نمايشگر را نمايش خواهد داد. در صورتيکه بر روي سيستم از آداپتورهاي SCSI استفاده شده باشد ، BIOS درايور مربوطه آن رااز BIOS اختصاصي آداپتور فعال و BIOS اختصاصي اطلاعاتي را در رابطه با آداپتور SCSI نمايش خواهد داد. در ادامه برنامه BIOS نوع درايوي را که مي بايست فرآيند انتقال سيستم عامل از آن آغاز گردد را تشخيص خواهد داد. براي نيل به هدف فوق از تنظيمات موجود در CMOS استفاده مي گردد. اولويت درايو مربوطه براي بوت سيستم متغير و به نوع سيستم بستگي دارد. اولويت فوق مي تواند شامل مواردي نظير : A,C,CD و يا C,A,CD و ... باشد.(A نشاندهنده فلاپي درايو C نشاندهنده هاردديسک و CD نشاندهنده درايو CD-ROM است ) در صورتيکه درايو مشخص شده شامل برنامه هاي سيستم عامل نباشد پيام خطائي نمايش داده خواهد شد. (Non System disk or disk error )

پيکربندي BIOS

در بخش قبل اشاره گرديد که BIOS در موارد ضروري از تنظيمات ذخيره شده در CMOS استفاده مي نمايد. براي تغيير دادن تنظيمات مربوطه مي بايست برنامه پيکربندي CMOS فعال گردد. براي فعال کردن برنامه فوق مي بايست در زمان راه اندازي سيستم کليدهاي خاصي را فعال تا زمينه استفاده از برنامه فوق فراهم گردد. در اغلب سيستم ها بمنظور فعال شدن برنامه پيکربندي کليد Esc يا Del يا F1 يا F2 يا Ctrl-Esc يا Ctrl-Alt-Esc را مي بايست فعال کرد.( معمولا" در زمان راه اندازي سيستم نوع کليدي که فشردن آن باعث فعال شدن برنامه پيکربندي مي گردد، بصورت يک پيام بر روي صفحه نمايشگر نشان داده خواهد شد ) پس از فعال شدن برنامه پيکربندي با استفاده از مجموعه اي از گزينه هاي مي توان اقدام به تغيير پارامترهاي مورد نظر کرد. تنظيم تاريخ و زمان سيستم ، مشخص نمودن اولويت درايو بوت، تعريف يک رمز عبور براي سيستم ، پيکربندي درايوها ( هارد، فلاپي ، CD) و ... نمونه هائي از گزينه هاي موجود در اين زمينه مي باشند. در زمان تغيير هر يک از تنظيمات مربوطه در CMOS مي بايست دقت لازم را بعمل آورد چراکه در صورتيکه عمليات فوق بدرستي انجام نگيرد اثرات منفي بر روي سيستم گذاشته و حتي در مواردي باعث اختلال در راه اندازي سيستم خواهد شد.

BIOS از تکنولوژي CMOS بمنظور ذخيره کردن تنظيمات مربوطه استفاده مي نمايد . در اين تکنولوژي يک باتري کوچک ليتيوم انرژي(برق) لازم براي نگهداري اطلاعات بمدت چندين سال را فراهم مي نمايد

ارتقاء برنامه BIOS

تغيير برنامه BIOS بندرت انجام مي گيرد. ولي در موارديکه سيستم قديمي باشد، ارتقاء BIOS ضروري خواهد بود.با توجه به اينکه BIOS در نوع خاصي از حافظه ROM ذخيره مي گردد، تغيير و ارتقاء آن مشابه ساير نرم افزارها نخواهد بود. بدين منظور به يک برنامه خاص نياز است . برنامه هاي فوق از طريق توليد کنندگان کامپيوتر و يا BIOS عرضه مي گردند. در زمان راه اندازي سيستم مي توان تاريخ ، شماره و نام توليد کننده BIOS را مشاهده نمود. پس از مشخص شدن نام سازنده BIOS ، با مراجعه به وب سايت سازنده ، اطمينان حاصل گردد که برنامه ارتقاء BIOS از طرف شرکت مربوطه عرضه شده است . در صورتيکه برنامه موجود باشد مي بايست آن را Download نمود. پس از اخذ فايل( برنامه) مربوطه آن را بر روي ديسکت قرار داده و سيستم را از طريق درايو A ( فلاپي درايو) راه اندازي کرد. در اين حالت برنامه موجود بر روي ديسکت، BIOS قديمي را پاک و اطلاعات جديد را در BIOS مي نويسد. در زمان ارتقاء BIOS حتما" مي بايست به اين نکته توجه گردد که از نسخه اي که کاملا" با سيستم سازگاري دارد، استفاده گردد در غير اينصورت BIOS با اشکال مواجه شده و امکان راه اندازي سيستم وجود نخواهد داشت .!