BIOS - پایگاه دانلود رایگان کتاب | دانلود کتاب

 BIOS چیست؟

یکی از متداولترین موارد کاربرد حافظه های Flash ، استفاده از آنان د ر Basic Input/Output System)) است . BIOS این اطمینان را به عناصر سخت افزاری نظیر : تراشه ها ، هارد یسک ، پورت ها ، پردازنده و … خواهد داد که بدرستی عملیات خود را در کنار یکدیگر انجام دهند. هر کامپیوتر ( شخصی ، دستی ) دارای یک ریزپردازنده بعنوان واحد پردازشگر مرکزی است . ریزپردازنده یک المان سخت افزاری است .بمنظور الزام پردازنده برای انجام یک عملیات خاص، می بایست مجموعه ای از دستورالعمل ها که نرم افزار نامیده می شوند نوشته شده و در اختیار پردازنده قرار گیرد. از دو نوع نرم افزار استفاده  می گردد : – سیستم عامل : سیستم عامل مجموعه ای از خدمات مورد نیاز برای اجرای یک برنامه را فراهم می نماید. ویندوز ۹۸ ، ۲۰۰۰ و یا لینوکس نمونه هائی از سیستم های عامل می باشند. – برنامه های کاربردی : برنامه های کاربردی نرم افزارهایی هستند که بمنظور تامین خواسته های خاصی طراحی و در اختیار کاربران گذاشته می شوند. برنامه هائی نظیر : Word ، Excel و … نمونه هائی از این نوع نرم افزارها می باشند. BIOS در حقیقت نوع سومی از نرم افزارها بوده که کامپیوتر بمنظور عملکرد صحیح خود به آن نیاز خواهد داشت. خدمات ارائه شده توسط BIOS نرم افزار BIOS دارای وظایف متعددی است . ولی بدون شک مهمترین وظیفه آن استقرار سیستم عامل در حافظه است . زمانیکه کامپیوتر روشن و ریزپردازنده سعی در اجرای اولین دستورالعمل های خود را داشته باشد ، می بایست دستورالعمل های اولیه از مکان دیگر در اختیار آن گذاشته شوند ( در حافظه اصلی کامپیوتر هنوز اطلاعاتی قرار نگرفته است ) دستورالعمل های مورد نظر را نمی توان از طریق سیستم عامل در اختیار پردازنده قرار داد چراکه هنوز سیستم عامل در حافظه مستقر نشده و همچنان بر روی هارد دیسک است . مشکل اینجاست که می بایست با استفاده از روشهائی به پردازنده اعلام گردد که سیستم عامل را به درون حافظه مستقر تا در ادامه زمینه استفاده از خدمات سیستم عامل فراهم گردد. BIOS دستورالعمل های لازم را در این خصوص ارائه خواهد کرد. برخی از خدمات متداول که BIOS ارائه می دهد ، بشرح زیر می باشد: – یک برنامه تست با نام POST بمنظور بررسی صحت عملکرد عناصر سخت افراری – فعال کردن تراشه های BIOS مربوط به سایر کارت های نصب شده در سیستم نظیر : کارت گرافیک و یا کنترل کننده SCSI – مدیریت مجموعه ای از تنظیمات در رابطه با هارد دیسک،Clock و … BIOS ، یک نرم افزار خاص است که بعنوان اینترفیس ( میانجی ) بین عناصر اصلی سخت افزارهای نصب شده بر روی سیستم و سیستم عامل ایفای وظیفه می نماید. نرم افزار فوق اغلب در حافظه هائی از نوع Flash و بصورت یک تراشه بر روی برد اصلی نصب می گردد. در برخی حالات تراشه فوق یک نوع خاص از حافظه ROM خواهد بود. زمانیکه کامپیوتر روشن می گردد BIOS عملیات متفاوتی را انجام خواهد داد: – بررسی محتویات CMOS برای آگاهی از تنظیمات خاص انجام شده – لود کردن درایورهای استاندارد و Interrupt handlers – مقدار دهی اولیه ریجسترها و مدیریت Power – اجرای برنامه POST بمنظور اطمینان از صحت عملکرد عناصر سخت افزاری – تشخیص درایوی که سیستم می بایست از طریق آن راه اندازی (Booting) گردد. – مقدار دهی اولیه برنامه مربوط به استقرار سیستم عامل در حافظه (Bootstrap) اولین موردی را که BIOS بررسی خواهد کرد، اطلاعات ذخیره شده در یک نوع حافظه RAM با ظرفیت ۶۴ بایت است . اطلاعات فوق بر روی تراشه ای با نام CMOS)Complementry metal oxid semiconductor) ذخیره می گردند. CMOS شامل اطلاعات جزئی در رابطه با سیستم بوده و درصورت بروز هر گونه تغییردر سیستم، اطلاعات فوق نیز تغییر خواهند کرد. BIOS از اطلاعات فوق بمنظور تغییر و جایگزینی مقادیر پیش فرض خود استفاده می نماید. Interrupt handlers نوع خاصی از نرم افزار بوده که بعنوان یک مترجم بین عناصر سخت افزاری و سیستم عامل ایفای وظیفه می نماید.مثلا” زمانیکه شما کلیدی را برروی صفحه کلید فعال می نمائید، سیگنال مربوطه، برای Interrupt handler صفحه کلید ارسال شده تا از این طریق به پردازنده اعلام گردد که کدامیک از کلیدهای صفحه کلید فعال شده اند. درایورها یک نوع خاص دیگر از نرم افزارها بوده که مجموعه عملیات مجاز بر روی یک دستگاه را تبین و راهکارهای ( توابع ) مربوطه را ارائه خواهند. اغلب دستگاه های سخت افزاری نظیر: صفحه کلید، موس ، هارد و فلاپی درایو دارای درایورهای اختصاصی خود می باشند. با توجه به اینکه BIOS بصورت دائم با سیگنال های ارسالی توسط عناصر سخت افزاری مواجه است ، معمولا” یک نسخه از آن در حافظه RAM تکثیر خواهد شد. راه اندازی ( بوتینگ، Booting) کامپیوتر پس از روشن کردن کامپیوتر، BIOS بلافاصله عملیات خود را آغاز خواهد کرد. در اغلب سیستم ها ، BIOS در زمان انجام عملیات مربوطه پیام هائی را نیز نمایش می دهد ( میزان حافظه، نوع هارد دیسک و …) بمنظور آماده سازی کامپیوتر برای ارائه خدمات به کاربران، BIOS مجموعه ای از عملیات را انجام می دهد. پس از بررسی و آگاهی از تنظیمات موجود در CMOS و استقرار Interrupt handler در حافظه RAM ، کارت گرافیک بررسی می گردد. اغلب کارت های گرافیک ، دارای BIOS اختصاصی بوده که حافظه و پردازنده مربوط به کارت گرافیک را مقدار دهی اولیه می نماید. در صورتیکه BIOS اختصاصی برای کارت گرافیک وجود نداشته باشد از درایور استانداری که در ROM ذخیره شده است ، استفاده و درایو مربوطه فعال خواهد شد ( درایور استاندارد کارت گرافیک ) در ادامه BIOS نوع راه اندازی ( راه اندازی مجدد (Rebbot) و یا راه اندازی اولیه (Cold Boot ) را تشخیص خواهد داد .برای تشخیص موضوع فوق، از محتویات آدرس ۰۰۰۰:۰۴۷۲ حافظه استفاده می گردد. در صورتیکه در آدررس فوق مقدار ۱۲۳h موجود باشد ، بمنزله “راه اندازی مجدد” بوده و برنامه BOIS بررسی صحت عملکرد حافظه را انجام نخواهد داد. در غیر اینصورت ( در صورت وجود هر مقدار دیگر در آدرس فوق ) یک “راه اندازی اولیه ” تلقی می گردد. در این حالت بررسی صحت عملکرد و سالم بودن حافظه انجام خواهد شد. در ادامه پورت های سریال و USB برای اتصال صفحه کلید وموس بررسی خواهند شد. در مرحله بعد کارت های PCI نصب شده بر روی سیستم بررسی می گردند. در صورتیکه در هر یک از مراحل فوق BIOS با اشکالی برخورد نماید با نواختن چند Beep معنی دار، مورد خطاء را اعلام خواهد کرد. خطاهای اعلام شده اغلب به موارد سخت افزار سیستم مربوط می گردد. برنامه BIOS اطلاعاتی در رابطه با نوع پردازنده ، فلاپی درایو ، هارد دیسک ، حافظه تاریخ و شماره ( ورژن ) برنامه BIOS ، نوع صفحه نمایشگر را نمایش خواهد داد. در صورتیکه بر روی سیستم از آداپتورهای SCSI استفاده شده باشد ، BIOS درایور مربوطه آن رااز BIOS اختصاصی آداپتور فعال و BIOS اختصاصی اطلاعاتی را در رابطه با آداپتور SCSI نمایش خواهد داد. در ادامه برنامه BIOS نوع درایوی را که می بایست فرآیند انتقال سیستم عامل از آن آغاز گردد را تشخیص خواهد داد. برای نیل به هدف فوق از تنظیمات موجود در CMOS استفاده می گردد. اولویت درایو مربوطه برای بوت سیستم متغیر و به نوع سیستم بستگی دارد. اولویت فوق می تواند شامل مواردی نظیر : A,C,CD و یا C,A,CD و … باشد.(A نشاندهنده فلاپی درایو C نشاندهنده هارددیسک و CD نشاندهنده درایو CD-ROM است ) در صورتیکه درایو مشخص شده شامل برنامه های سیستم عامل نباشد پیام خطائی نمایش داده خواهد شد. (Non System disk or disk error ) پیکربندی BIOS در بخش قبل اشاره گردید که BIOS در موارد ضروری از تنظیمات ذخیره شده در CMOS استفاده می نماید. برای تغییر دادن تنظیمات مربوطه می بایست برنامه پیکربندی CMOS فعال گردد. برای فعال کردن برنامه فوق می بایست در زمان راه اندازی سیستم کلیدهای خاصی را فعال تا زمینه استفاده از برنامه فوق فراهم گردد. در اغلب سیستم ها بمنظور فعال شدن برنامه پیکربندی کلید Esc یا Del یا F1 یا F2 یا Ctrl-Esc یا Ctrl-Alt-Esc را می بایست فعال کرد.( معمولا” در زمان راه اندازی سیستم نوع کلیدی که فشردن آن باعث فعال شدن برنامه پیکربندی می گردد، بصورت یک پیام بر روی صفحه نمایشگر نشان داده خواهد شد ) پس از فعال شدن برنامه پیکربندی با استفاده از مجموعه ای از گزینه های می توان اقدام به تغییر پارامترهای مورد نظر کرد. تنظیم تاریخ و زمان سیستم ، مشخص نمودن اولویت درایو بوت، تعریف یک رمز عبور برای سیستم ، پیکربندی درایوها ( هارد، فلاپی ، CD) و … نمونه هائی از گزینه های موجود در این زمینه می باشند. در زمان تغییر هر یک از تنظیمات مربوطه در CMOS می بایست دقت لازم را بعمل آورد چراکه در صورتیکه عملیات فوق بدرستی انجام نگیرد اثرات منفی بر روی سیستم گذاشته و حتی در مواردی باعث اختلال در راه اندازی سیستم خواهد شد. BIOS از تکنولوژی CMOS بمنظور ذخیره کردن تنظیمات مربوطه استفاده می نماید . در این تکنولوژی یک باتری کوچک لیتیوم انرژی(برق) لازم برای نگهداری اطلاعات بمدت چندین سال را فراهم می نماید ارتقاء برنامه BIOS تغییر برنامه BIOS بندرت انجام می گیرد. ولی در مواردیکه سیستم قدیمی باشد، ارتقاء BIOS ضروری خواهد بود.با توجه به اینکه BIOS در نوع خاصی از حافظه ROM ذخیره می گردد، تغییر و ارتقاء آن مشابه سایر نرم افزارها نخواهد بود. بدین منظور به یک برنامه خاص نیاز است . برنامه های فوق از طریق تولید کنندگان کامپیوتر و یا BIOS عرضه می گردند. در زمان راه اندازی سیستم می توان تاریخ ، شماره و نام تولید کننده BIOS را مشاهده نمود.

 BOOT

بوت شدن را می توان به ۴ مرحله تقسیم کرد:

 

۱-            POST

۲-            LOAD

۳-            راه  اندازی سیستم عامل توسط خودش

۴-            بارگزاری و اجرای یک برنامه کاربردی

 

 

مرحله اول: POST  . برنامه راه اندازی که در ROM BIOS  قرار دارد منابع سخت افزاری و نیازمندی های آن را تشخیص می دهد و منابع سیستمی مورد نیاز برای آن را تعیین می کند  .

وقتی شما سیستم خود را روشن می کنید ، CPU کارش رو با مقدار دهی اولیه خودش آغاز می کند و سپس برای اجرای دستور العمل ها به BIOS    مراجه می کند . پس از آن  BIOS  عملیات  POST  را انجام می دهد .

    زمانیکه در ابتدا برق سیستم وصل می شود ساعت سیستم تولید پالس ساعت می کند .
     CPU خودش را مقدار دهی اولیه می کند یعنی مقادیر داخل خودش را تنظیم می کند.
     CPU به آدرس حافطه  FFFF0H مراجعه می کند می کند که همیشه محل ذخیره سازی اولین دستورالعمل برنامه راه انداز  BIOS است. این دستورالعمل  CPU را برای اجرای عملیات  POST  هدایت می کند .
    POST  ابتدا برنامه عملیاتی  BIOS را وارسی و سپس CMOS را بررسی می کند و بعد از آن آزمایشی برای عدم خرابی باتری انجام می شود.
    وقفه های سخت افزاری ناتوان می شوند این به این معناست که فشردن یک کلید از صفحه کلید هیچ چیزی را تغییر نمی دهد .
    آزمایشهایی بر روی CPU انجام می شود و دوباره مقدار دهی اولیه می شود.
    یک بررسی صورت می گیرد تا اگر راه اندازی سرد صورت گرفته است ۱۶ بیت اولیه  RAM  نیز تست شود.
    از دستگاه های سخت افزاری نصب شده بر روی کامپیوتر صورت برداری شده و با اطلاعات پیکر بندی که توسط  BIOS صورت گرفته مقایسه می شود.
    کارت تصویر،حافظه ،صفحه کلید ، فلاپی درایوها ، درایوهای سخت ، پورت ها و سایر دستگاه های سخت افزاری تست و پیکر پندی می شود .  IRQها ، آدرس های ورودی و خروجی و کانال های  DMA  توسط  BIOS  مشخص می شوند .

پس از مراحل فوق  BIOS  جستجو را برای سیستم عامل آغاز می کند .

در خلال  POST  در صورتی که خطایی رخ دهد سیستم آن را با صدای بوق به کاربر اطلاع می دهد.

    پس از تست کارت گرافیک BIOS با نوشتن و خواندن داده ،  RAM را آزمایش می کند. در این مرحله شمارش  RAM  بر روی صفحه نمایش نشان داده می شود.
    پس از  RAM  صفحه کلید بررسی می شود در این مرحله اگر کاربر کلیدی را پایین نگه دارد خطایی رخ می دهد سپس ابزار های ذخیره سازی کنترل می شوند.
    سخت افزاری که توسط BIOS  پیدا شده با اطلاعات  CMOS  ، جامپرها . DIP سوئیچ ها مقایسه می شود، و منابع مورد نیاز آنها به آنها تخصیص داده می شود.

منابع سیستمی به روش های گوناگونی به دستگاهها اختصاص داده می شود .جامپرها و  DIP سوئیچ ها می توانند برای در خواست یک منبع تنظیم شوند برای مثال ممکن است یک جامپر در صورت بسته بودن IRQ5  را انتخاب کند و در صورت باز بودن  IRQ7  را انتخاب کند. بعضی منابع ممکن است که از قبل توسط برنامه ای که فقط برای کنترل شرایط ویژه طراحی شده و در BIOS  قرار دارد تعیین شده اند.( HARD CODED)

پیکر بندی سیستم:

در BIOS SETUP

هر سیستم کامپیوتری باید دارای یک پیکربندی باشد. این پیکربندی در XT ها توسط جامپرها و در سیستم های AT توسط اطلاعات ذخیره شده در حافظه RAM موسوم به CMOS تعیین می شود. در سیستم های XT با جابجایی جامپرها، تعریف پیکربندی از درایو ۵/۳ به ؟ و یا از صفحه نمایش تکرنگ به رنگی و غیره قابل انجام می باشد. در حالی که در سیستم های AT برای عوض کردن پیکربندی آن باید اطلاعات و پارامترهای موجود در حافظۀ CMOS را تغییر دهیم.

 

۱-۱۲ اجرا کردن ست آپ

با اجرا کردن ست آپ در صفحه نمایش منوی اصلی شکل ۱-۱۲ ظاهر خواهد شد.

تذکر: ست آپ شکل ۱-۱۲ از نوع AMI بوده که برای وارد شدن به آن باید قبل از بوت شدن سیستم کلید DEL را بزنیم.

پارامترهای استاندارد STANDARD CMOS SETUP (CMOS)

در این منو، پارامترهای استاندارد و ثابت هر سیستم از قبیل هارد، فلاپی، تاریخ، ساعت، نوع کارت ویدئو و غیره تعریف می شود و پارامترهای تعریفی قابل تغییر نیز می باشد. در این ست آپ جهت حرکت بین منوها، باید از کلیدهای جهت استفاده نماییم. از کلیدهای PGUP و PGDOWN جهت تغییر پارامترها، و از کلید F2 و F3 جهت تغییر رنگ صفحه نمایش و از F15 جهت ذخیره تغییرات در Cmos استفاده می شود.

پارامترهای منوی استاندارد عبارت اند از:

تاریخ (date): چنانچه مایل باشیم می توانیم تقویم موجود در حافظه cmos استفاده می شود.

ساعت (time): با این منو می توانیم ساعت و دقیقه و ثانیه را مشاهده کنیم و فقط ساعت و دقیقه قابل عوض کردن می باشد.

فلاپی b و a: در این قسمت می توانیم درایوها را به شکل دلخواه انتخاب نماییم. هر کدام از درایط می توانند پنج انتخاب داشته باشند که عبارت اند از:

نصب نشده [۳/۵ (۱/۴۴ mb) 3/5(720 kb) 5/25(1/2 mb) 5/25(360 kb)(notinstally)

هارد دیسک d وc: دراین فیلد پارامترهای فیزیکی والکترونیکی استاندارد هاردها قابل انتخاب می باشد و می توانیم یکی از انواع را برای هاردهایمان انتخاب نماییم. یکی از تیپ ها، مربوط به استفاده کننده می باشد که در آن می توان پارامترهای هارد را خودمان انتخاب کنیم. در اکثر ست آپ ها، تیپ ۴۷ مربوط به استفاده کننده بوده و تعیین پارامترهای آن بر عهده استفاده کننده می باشد.

صفحه نمایش اولیه (primary display) : به وسیله این فیلد نوع آداپتور گرافیک نصب شده بر روی سیستم قابل انتخاب می باشد.

صفحه کلید (keyboard) : این فیلد دو انتخاب دارد که عبارت اند از INSTALLED  و NOT  INSTALLED اگر پارامترها اول انتخاب شود، سیستم در حین بوت شدن، صفحه کلید را تست خواهد کرد ولی اگر پارامتر دوم انتخاب شده باشد، سیستم در حین بوت شدن صفحه کلید را تست نخواهد کرد.

حافظۀ اصلی و توسعه یافته (BASE MEMORY AND EXTENDED MEMORY)RAM.

این منو در سمت راست بالای صفحه نمایش ظاهر شده و مقدار آن توسط خود سیستم انتخاب و توسط استفاده کننده قابل تعویض نمی باشد.

شکل ۲-۱۲  محتویات صفحۀ استاندارد را نشان می دهد.

اگر مقدار حافظه فیزیکی موجود روی مادربورد با مقدار از قبل ذخیره شده در CMOS اختلاف داشته باشد، هنگام بوت شدن سیستم یک پیام خطا مبنی بر اجرای مجدد ست آپ روی صفحه نمایش ظاهر خواهد شد. برای برطرف شدن خطا، فقط کافی است که یکبار برنامه ست آپ را اجرا نماییم و سپس محتویات آنرا در CMOS RAM ذخیره کنیم و آنگاه از آن خارج شویم.

پارامترهای توسعه یافته (ADVANCED CMOS SETUP) SETUP

این منو جهت تغییر پارامترهای فرعی پیشرفته ست آپ مورد استفاده قرار می گیرد. این پارامترها عبارت اند از: تست حافظه بالای یک مگا بایت، سایه کردن RAM مربوط به سیستم و ویدتو در DRAM، چک کردن کمک پردازنده و … . شکل ۳-۱۲ منوی ست آپ نمونه را نشان می دهد.

وظایف کلیدهای تابعی که در پائین صفحۀ این منو لیست شده اند عبارت اند از:

ESC. برای بازگشت به یک منوی قبل از استفاده می شود.

کلیدهای جهت: از کلیدهای جهت دار برای انتخاب پارامترهای فوق استفاده می شود.

کلیدهای PD و PU. برای تغییر حالت یا مقدار پارامترها به کار برده می شوند.

کلید F1: با فشردن کلید F1 یک راهنمای کمکی در اختیار شما قرار می گیرد.

کلیدهای F2/F3: می توان رنگ صفحه را تغییر داد.

کلید F6: اگر بخواهیم مقادیر پیش فرض خود بایاس را استفاده نماییم، کافی است که کلید F6 را بزنیم.

کلید F7: با فشردن کلید F7، مقادیر موجود در زمان روشن شدن سیستم در حافظه CMOS قرار می گیرد.

Bios
بطور کلی ios B به ورودی و خروجی مربوط می شود ، Bios شامل راه اندازها یا رابطهای نرم افزاری برای ۵  ابزار سخت افزاری زیر می باشد : کنسول ( صفحه کلید و صفحه نمایش ) ، یک چاپگر عمومی ، ابزار کمکی ( پورت سری ) ، ساعت کامپیوتر و ابزار دیسک راه انداز . بخشی از Bios توسط سازندگان کامپیوتر در داخل هر کامپیوتر قرار داده می شود . این قسمت Bios بخش مقیم نام دارد که Bios  Ram هم نامیده می شود چون در تراشه های حافظه فقط خواندنی قرار گرفته که در برد سیستم کامپیوتر جا می گیرد . Bios Ram به عنوان یک رابط با سخت افزار کامپیوتر عمل می کند که در آن ابزارهای سخت افزاری نصب شده و کامپیوتر را کنترل می کند ، همچنین یک رابط استاندارد شده با نرم افزار را ارائه می دهد . دومین بخش Bios غیر مقیم است که در هنگام راه اندازی کامپیوتر از روی دیسک به داخل حافظه انتقال می یابد و دستیابی تصادفی خوانده می شود . در  Ms_dos  این فایل  io.sys  نامیده می شود ؛ در Pc_dos  آن IBMBIO.com نامیده می شود . علیرغم نامهای متفاوت اما هر دو یک وظیفه را انجام می دهند . این فایل صفات مخفی و سیستم را دارد و به این معناست که فایل را در لیست دایرکتوری تان نخواهید دید مگر اینکه Ms_dos  ورژن ۵ یا بالاتر داشته باشد و از    سوئیچ /ah با فرمان Dir  استفاده کنید یا از برنامه ای کمکی استفاده کنید که نام فایلهای مخفی را نشان می دهد .
سرویسهای Bios : یک رمز برنامه نویسی موفق روی خانواده های Pc در استفاده موثر از سرویسهای موجود در Bios می باشد . همان طور که گفتیم سرویسهای Bios بین سخت افزار و نرم افزارهای سطح بالاتر جای دارند که این نرم افزارها شامل زبانهای برنامه نویسی ، برنامه های کاربردی و هسته Ms_dos  می باشد . سرویسهای Bios مستقیمأ با سخت افزار کامپیوتر و ابزارهای جانبی کار می کنند آنها بعضی از اساسی ترین وظایف سیستم کامپیوتر مانند مانند خواندن و نوشتن بایتهای منفرد از و به صفحه نمایش یا دیسک را انجام می دهند ، سرویسهای Ms_dos  و سرویسهای برنامه هایتان را با دستیابی مستقیم به Bios بهبود بخشید در نتیجه به مجموعه واقعأ نیرومندی از ابزارها دست یافته اند و از کامپیوترتان به نحوی استفاده می کنید که IBM می خواهد آن طور باشد . به طوری که در هر مدل جدید که طراحی می شود IBM  مطمئن است سرویسهای Bios آن کاملأ با اعضای دیگر خانواده سازگار هستند . تازمانیکه با استفاده از Bios کامپیوترتان را کنترل می کنید به صورت مستقیم یا غیر مستقیم از پیش آمدن هر گونه مشکل سازگاری مصون هستید . اگر Bios را کنار بگذارید  و مستقیمأ به سخت افزار برنامه دهید نه اینکه فقط به مشکل می افتید بلکه شدیدأ محدوده عملکرد          برنامه هایتان را محدود می کنید .
فلسفه Bios یا ( چگونگی عملکرد Bios ) : تمام سرویسهای Bios توسط وقفه هایی احضار می شوند . هر دستور عمل وقفه یک مدخل را در جدول بردار وقفه در حافظه پایین انتخاب می شود . آدرس های تمام روال های سرویس Bios در این جدول ذخیره می شود . این طرح برای برنامه این امکان را به وجود می آورد که بدون دانستن محل حافظه مشخص روال سرویس Bios ، سرویس را درخواست کند . همچنین اجازه می دهد تا سرویسها تغییر مکان دهند ، وسعت یا وفق یابند ، بدون اینکه بر برنامه ای که از سرویسها استفاده می کند اثر بگذارد . اگر چه IBM  سعی کرده است محل های حافظه بعضی بخشهای Bios را ثابت نگه دارد اما درست نیست که از این آدرس ها در برنامه استفاده شود چون آنها ممکن است در آینده تغییر کنند روش استاندارد ، ارجع و معتبر تر برای احضار یک سرویس Bios این است که به جای آدرس مطلقش از وقفه آن استفاده کنید . سرویسهای Bios می تواند توسط یک کارگردان وقفه اصلی نظارت شوند اما در مقابل آنها به دو طبقه بندی موضوعی تقسیم می شوند و هر طبقه کارگردان وقفه خودش را دارد . این طرح اجازه می دهد هر کارگردان وقفه به راحتی جایگزین می شود . به عنوان مثال اگر سازنده سخت افزار ، یک صفحه نمایش تصویری کاملأ متفاوتی را ایجاد کند که تحت برنامه Bios کاملأ جدیدی عمل می نماید آنگاه سازنده باید همراه با سخت افزار ، برنامه Bios جدیدی را طراحی کند . برنامه جدید Bios می تواند در Ram  به عنوان یک راه انداز قابل نصب در Rom به عنوان تراشه های Rom در یک کارت آداپتور ذخیره شود . وقتی که آدرس روال سرویس جدید در محل مناسب در جدول بردار وقفه درج شود آنگاه روال جدید بطور مؤثری با بخشی از Bios اصلی که با سخت افزار قدیمی به کار می رفت جایگزین شود . IBM با پیمانه ای کردن Bios توانسته است آن را برای بهبود و گسترش قابلیتهای کامپیوتریش راحت تر سازد .
زنجیره های ارتباطی Bios : Bios در سیستم هایی با CPU  80286 یا بالاتر تعدادی زنجیره ارتباطی را فراهم می کند . این زنجیره های ارتباطی تحت سرویسهای وقفهh 15 پیاده سازی می شود اما برای استفاده از آنها باید یک کارگردان وقفه  h15 بنویسید که فقط این سرویسها را پردازش کند و سایر درخواستهای سرویس وقفه   h15 را به Bios عبور دهد . این ترتیب اجازه می دهد که مؤلفه های مختلفی از Bios در یک روش سازگار با یکدیگر و باسیستم عامل و برنامه های نوشته شده توسط کاربر ارتباط برقرار کنند . زنجیره های Bios در ابتدا جهت استفاده در سیستم عاملها یا برنامه های نوشته شده برای تکمیل سیستم عامل یا توابع Bios در نظر گرفته شدند اما Ms_dos  و Dsl2 از این زنجیره های Bios استفاده نمی کنند و فقط چند برنامه کاربردی هستند که به دلائل به خصوصی از آنها استفاده می کنند.
  مدیریت فایل در Bios : Bios چگونه با نیازهای یک سیستم مدیریت فایل برخورد می کند ؟ در هر دیسکت فرمت شده دو ناحیه با اهمیت بیشتر مربوط به این بحث وجود دارد . یکی از آنها جدول تخصیص فایل ( fat ) و ناحیه دیگر فهرست یا ( Dir  ) است . محل این دو فضا روی دیسکت در جدول زیر مشخص شده است . Fat بلافاصله بعد از رکورد راه انداز می آید و مشاهده می شود که ۴ سکتور را اشغال می کند . لکن چنین بر می آید که در واقع دو کپی از یک Fat  هر یک شامل دو سکتور ، موجود می باشد و  Dir بلافاصله بعد از Fat  می آید و هفت سکتور را اشغال می کند . Fat  دو نیاز اساسی برای یک سیستم مدیریت را برآورده می کند  اولأ به ما می گوید کدام سکتور ها اشغال می شوند و کدام سکتور ها خالی هستد . ثانیأ به ما می گوید کدام سکتورهاجهت تشکیل یک فایل به هم بسته می شوند . Fat  عملا پیرامون واحدی سازمان می یابد که می تواند شامل یک سکتور یا بیشتر ، بسته به نوع درایو دیسک باشد . در چگالی دو برابر استاندارد ، درایو دو طرفه ، گروهها از دو سکتور متوالی ساخته می شوند که Fat   میتواند نشان دهد که کدام گروهها به هم وابسته اند . Dir چیزهای دیگر را از جمله آنکه کدام فایلها روی دیسک نگهداری می شوند ، و کدام گروه ،گروه شروع یک فایل مخصوص می باشد را نشان می دهد

( محل Fat  و دایرکتوری )

طرف ۰ ، شیار ۰
رکورد راه رنداز                                                                                 سکتور ۱
Fat  ( اولین کپی )                                                                             سکتور ۲
Fat ( ادامه کپی اول )                                                                        سکتور ۳
Fat ( کپی دوم )                                                                               سکتور ۴
Fat (ادامه کپی دوم )                                                                         سکتور ۵
سکتور فهرست ۱                                                                             سکتور     6
سکتور فهرست ۲                                                                            سکتور۷
سکتور فهرست ۳                                                                            سکتور ۸
سکتور فهرست ۴                                                                            سکتور ۹

طرف ۱ ، شیار ۰

سکتور فهرست   5                                                                          سکتور ۱
سکتور فهرست ۶                                                                            سکتور ۲
سکتور فهرست ۷                                                                            سکتور ۳

 به روز آوری Bios : در مادربوردهای قدیمی Bios در یک Rom قرار گرفته و سیستم فقط قادر به خواندن آن می باشد . در صورت پیشرفت تکنولوژی نیاز به Bios احساس شد که بتوان در صورت نیاز آنها را تغییر داد و به روز کرد . اکثر مادربوردهای جدید این امکان را دارند یعنی Bios آنها از نوع Flash می باشد که می توان با انجام یک سری عملیات ، فایل جدیدی را در آن نوشت . مراحل انجام این کار در هر یک از مادربوردها با دیگری متفاوت است . در اینجا مراحل به روز آوری Bios در مادربوردهای A_trend مدل ATC_6150 توضیح داده می شود . این مادربوردها مجهز به یک دیسک به روز آوری Bios می باشد و در هر زمان نیز می توان نسخه جدیدی از آن تهیه کرد . روش این کار به صورت زیر است : ۱ ـ سیستیم را در Dos بوت کنید . ۲ ـ دیسک Update را که مخصوص به روز آوری Bios است در درایو A قرار دهید . ۳ ـ مسیر کاری را به A تغییر دهید . ۴ ـ برنامه به روز آوری Bios را که عمومأ Owd flash می باشد اجرا کنید . ۵ ـ نام فایل به روز آوری Bios را که از جنس باینری است نوشته و Enter بزنید . ۶ ـ هنگامی که پیام Do you want to save bios ? ظاهر شد اگر نمی خواهید Bios قدیمی ذخیره شود بنویسید N و Enter  بزنید . ۷ ـ در پاسخ به پیغام Are you sure to program ?  بنویسید Y و Enter  بزنید . ۸ ـ مراحل را انجام دهید تا آخر کار فلاپی را از درایو خارج نکرده یا سیستم را خاموش نکنید . ۹ ـ سیستسم را پس از اتمام کار خاموش کرده و اطلاعات Cmos را با استفاده از Jps پاک کنید . ۱۰ ـ پس از روشن کردن سیستیم ، محتویات Cmos  را به شکل مورد نیاز تنظیم کنید . دقت داشته باشید که هر چند استفاده از Flash Bios باعث افزایش توانایی در استفاده از سیستم می باشد اما خطر تخریب سیستم را توسط ویروس افزایش می دهد . بعضی از انواع ویروس ها مانند چرنویل قادر هستند محتویات Bios را پاک کنند در نتیجه سیستم قادر به عملکرد درست نمی باشد .
بایت وضعیت Bios : اغلب توابع Int 13h در صورت موفقیت پرچم نقلی را صفر و در صورت عدم موفقیت پرچم نقلی را یک می کنند و یک کد وضعیت به ثبات Ah بر می گرداند . Bios اطلاعاتی راجع به هر ابزار وضعیت آن در ناحیه داده حوزه نگه می دارد . بایت وضعیت در شکل زیر نشان داده شده است که بازتابی از بیتهای ظاهر شده در ناحیه داده Bios در ۴۰ : ۴۱h برای ناحیه داده دیسک درایو و در ۴۰ : ۴۷h برای ناحیه داده دیسک سخت می باشد . در صورت بروز خطا در عملیات دیسک ، یک ادغام مشخص برنامه ، تنظیم مجدد دیسک ( تابع ۰۰H ) و سه مرتبه سعی مجدد در انجام عملیات می باشد . اگر هنوز خطایی وجود دارد برنامه یک پیغام را نمایش می دهد و به عنوان یک راه حل مشکل ، برای کاربر امکان تغییر دیسک را فراهم می آورد .

                                            code                                   Status 
        
           00H          No error    
             01H         Bad command . not not recognized by the controller
             02H         Adders mark no disk not found
              03H        Writingon protected disk attempted
              04H        Invailed track / sector
              05H        Reset operation failed
              06H        Diskette removed since last access
              07H        Draive prameters wrong
              08H       Direct memory access ( dma ) overrun ( data accessed too fast to enter )
              09h        Dma across a 64 k boundary attemped on read /write
               10H      Bad crc on a read encountered ( error check indicated corruted data )
               20H      contoroler Failed ( hardware failure )
                40H     Seek operation failed ( hardware failure ) 
                80H     Device failed to respond ( diskette : drive door open or no diskette ; hard                             Disk : time out )
                AAH   Drive not ready
                BBH    undefined error
                CCH   Write fault
 

ناحیه داده Bios : Bios ، ناحیه داده ۲۵۶ بایتی خودش را در حافظه پایانی با شروع از آدرس سگمنت ۴۰H با فیلدها یی شامل داده هایی به ترتیب بایت معکوس دستکاری می کند . این فیلدها شامل ناحیه داده درگاه سریال ، ناحیه داده درگاه موازی ، ناحیه داده تجهیزات سیستم، ناحیه داده متفرقه ، ناحیه داده حافظه ،  ناحیه داده درایو دیسک ، ناحیه داده ویدئو ، ناحیه داده سیستم ، ناحیه داده دیسک سخت ، ناحیه داده مربوط به اوقات جانبی و ناحیه داده ساعت زمان حقیقی می باشد .
رابطه Bios  :  Dos  : در ماژول سیستم ، Io.sys و Msdos.sys استفاده از Bios را سهولت می بخشد . چون این ماجولها بسیاری از پردازشهای مورد نیاز را فراهم می سازند ، عملیات Dos عمومأ ساده تر از نسخه Bios خود است و عمدتأ وابستگی کمتری به ماشین دارد . Io.sys یک رابط سطح پایین برای Bios  است که خواندن داده از ابزارهای خارجی به حافظه و نوشتن داده از حافظه به ابزار خارجی را سهولت می بخشد . Msdos.sys شامل یک مدیریت فایل است و برخی سرویسها را نیز فراهم می سازد . برای مثال وقتی کاربر برنامه Int21H را تقاضا می کند ، برنامه اطلاعات را بر طبق محتویات ثباتها به Msdos.sys ارائه می دهد . برای تکمیل درخواست Msdos.sys ممکن است اطلاعات را به یک یا چند فراخوانی به Io.sys منتقل کند ، که به نوبت Bios را فرا میخواند . شکل زیر این ارتباط را نشان می دهد .

بافر صفحه کلید در محدوده داده های Bios : رویه وقفه ۹  کداسکن را از صفحه کلید می گیرد و آن را در چند محل حافظه در محدوده داده های Bios ذخیره می کند . به این  محل حافظه بافر صفحه کلید گفته می شود . این بافر در محدوده داده های Bios نباید با بافر صفحه کلید که سرزیری آن باعث ایجاد بوق بلندگو می شود اشتباه می شود . اگر کد اسکی وجود دارد وقفه ۹ کد اسکی را نیز برای کلید در بافر صفحه کلید ذخیره می کند در غیر این صورت صفر به جای آن قرار می دهد .
 بافر صفحه کلید : مجموعأ ۳۲ بایت ( ۱۶ کلمه ) از حافظه در محدوده دایره های Bios برای بافر صفحه کلید در نظر گرفته می شود که از آدرس ۰۰۴۳dh :0041eh می‌باشد . هر دو محل متوالی برای یک کاراکتر در نظر گرفته می شود . یکی برای کد اسکن و دیگری برای کد اسکی کاراکتر چنانچه وجود داشته باشد . دو اشاره گر به بافر صفحه کلید وجود ارد که اشاره گر سر بافر و اشاره گر دنباله بافر نام دارد .
 
  آدرس اشاره گر ابتدای بافر       آدرس اشاره گر انتهای بافر              بافر صفحه کلید 
   
   41B,41A                                 41D,41C                             41E    تا ۴۳D   

( محدوده  BIOS استفاده شده توسط بافر صفحه کلید )
اشاره گر دنباله بافر : آدرس های ۰۰۴۰ : ۰۰۱ch  و ۰۰۴۰ : ۰۰۱dh  حافظه ، آدرس دنباله بافر صفحه کلید را نگه می دارند . و این به این معنی که در هر لحظه آدرسهای ۰۰۴۱dh , 0041ch حافظه شامل آدرسی هستند که وقفه ۹ در آن آدرس ، کاراکتر بعدی را ذخیره می کند . کار وقفه ۹ قرار دادن کاراکتر در بافر صفحه کلید و جلو بردن دنباله با افزودن محتوای محل ۰۰۴۱ch حافظه می باشد .
 اشاره گر ابتدای بافر : وقفه ۱۶h آدرس کاراکتر بعدی را از محلهای ۴۱bh , 41ah  حافظه یعنی محل اشاره گر به سر بافر بدست می آورد . به محض اینکه وقفه ۱۶h هر کاراکتر را از بافر صفحه کلید می خواند اشاره گر سر بافر را به جلو می برد . بحث فوق می تواند به صورت زیر خلاصه شود . وقتی وقفه ۹ کاراکتر را داخل بافر صفحه کلید قرار می دهند دنباله بافر را پیش می برد و وقتی وقفه ۱۶h کاراکتر را از بافر صفحه کلید می خواند ابتدای بافر را پیش می برد . وقتی آنها به انتهای بافر می زسند هر دو می چرخند و به این ترتیب یک حلقه ۱۶ کلمه ای را ایجاد می کنند که ابتدای بافر به صورت مستمر و انتهای بافر را تعقیب می کند . اگر بافر صفحه کلید خالی باشد آدرس ابتدای بافر برابر با آدرس انتهای بافر می باشد . وقتی که وقفه ۹ کاراکتر را داخل بافر قرار می دهد دنباله را جلو می برد و اگر بافر به وسیله وقفه ۱۶h خوانده نشد بافر پر شده و سبب می شود که دنباله درست پشت ابتدای بافر باشد .

وقفه های نرم افزاری و سخت افزاری
وقفه رخدادی است که پردازنده را وادار می سازد تا فعالیتهای جاری را متوقف کند و به اجرای وقفه مورد نظر بپردازد . اعمال روزمره ما در طول شبانه روز دستخوش وقفه های فراوان     می شود . در مورد ریز پردازنده هم عملی مشابه رخ می دهد . وقفه جهت جلب توجه پردازنده رخ می دهد  وقفه ممکن است مثلا جهت تحریک یک سیستم محافظتی در زمان باز شدن یک پنجره استفاده گردد در یک کامپیوتر شخصی وقفه ها جهت ثبت زمان ، خواندن از صفحه کلید ، عملیات گرداننده دیسک و دسترسی به سیستم عامل دیسک استفاده می گردند . دو نوع وقفه د ر دسترس می باشد : نرم افزاری و سخت افزاری . وقفه های سخت افزاری به وسیله تغییر سطح منطقی یکی از ورودی های وقفه پردازنده ایجاد می گردند . این ورودی ها عبارتند از             NMI ( وقفه های غیر قابل پوشش ) و INTR ( در خواست وقفه ) . INTR می تواند فعال یا غیر فعال شود که این عمل به صورت نرم افزاری و به کمک اجرای دستورات STI و CLI صورت می گیرد . مفهوم این امر آن است که NMI در مکانیزم وقفه نیاز به یک لبه بالا رونده پالس ساعت داریم و نیز INTR حساس به سطح است و نیاز به سطح منطقی مثبت جهت وقفه دادن به پردازنده دارد . در هنگام فعال کردن NMI در نظر گرفته شده است اشاره می نماید . INTR در صورتیکه فعال باشد یک سیکل پذیرش وقفه را تولید می کند که به منظور خواندن شماره بردار وقفه و یا نوع وقفه از گذرگاه داده پردازنده به کار می رود . وقفه های نرم افزاری مستقیمأ توسط برنامه ها تولید می گردند . این نوع از وقفه ها نیز Exception  ( استناء ) نیز خوانده می شود بعضی از دستور العمل ها مانند INT یا Into پس از اجرا باعث بروز وقفه می شود . بقیه دستور العمل ها زمانی که شرطی خاص ارضاء شوند تولید وقفه می نمایند . به عنوان مثال Div و  Idiv وقفه نوع صفر را زمانی که تقسیم بر صفر رخ می دهد تولید می کنند . اگر یک وقفه سخت افزاری و یک وقفه نرم افزاری به طور همزمان تولید شوند پردازنده در زمان برخورد چنین مواردی وقفه ها را اولویت بندی می کند . وقف های اولویت بندی شده به صورت زیر است :