2Aug
Sobald Ihr Computer den Bootvorgang abgeschlossen hat und Sie mit dem Betriebssystem beschäftigt sind, bleibt dem BIOS noch etwas übrig?
Die heutige Frage &Die Antwort-Sitzung kommt dank SuperUser zustande - einer Unterteilung von Stack Exchange, einer Community-Drive-Gruppierung von Q & A-Websites.
Die Frage
SuperUser Leser Indrek stellt diese Frage zum BIOS:
Ich habe mich immer gefragt, ob das BIOS( abgesehen von POST, Starten des Bootloaders und Übergeben der Steuerung an das Betriebssystem nach dem Drücken des Netzschalters) irgendeinen Zweck oder eine Funktion während des Betriebs hatSystem läuft?
Kommuniziert das Betriebssystem während des Betriebs mit dem BIOS und wenn ja, wie?
Tatsächlich? Welche Funktion hat das BIOS neben seiner kritischen Rolle beim Start des Computers?
Die Antworten
Mit freundlicher Genehmigung des SuperUser-Mitwirkenden Mechanical Snail, eine Übersicht darüber, wie sich die Rolle des BIOS im Laufe der Zeit verändert hat und was es heute nicht tut:
Die Rolle des BIOS
Mit modernen Betriebssystemen hat praktisch keine .Linus Torvalds sagte angeblich, seine Aufgabe sei es, "einfach das Betriebssystem zu laden und verdammt nochmal dort rauszukommen".
Ältere Betriebssysteme wie MS-DOS verließen sich auf das BIOS für viele Aufgaben( z. B. Festplattenzugriff), indem sie Interrupts aufrufen.
Mit modernen Betriebssystemen wechselt der Bootloader schnell in den 32- oder 64-Bit-Modus und führt den Betriebssystemkernel aus. Der Kernel kann eigene Interrupt-Handler registrieren, die von User-Space-Anwendungen aufgerufen werden können. Die Routinen des Kernels können portabler sein( da sie nicht von der spezifischen Hardware abhängen), flexibler( OS-Anbieter können sie bei Bedarf ändern, anstatt alles verwenden zu müssen, was mit der Hardware kam), ausgefeilter( sie können beliebig komplex ausführen)Code und nicht mehr, was im BIOS programmiert wurde) und sicherer( da das Betriebssystem den Zugriff auf freigegebene Ressourcen steuern und verhindern kann, dass Programme sich gegenseitig überlisten und eigene willkürliche Berechtigungsschemata implementieren).
Um mit spezifischer Hardware zu interagieren, können Betriebssysteme eigene Gerätetreiber laden und verwenden. Daher müssen das Betriebssystem oder die Anwendungen die meisten BIOS-Routinen überhaupt nicht aufrufen. Tatsächlich werden BIOS-Interrupts aus Sicherheitsgründen sogar deaktiviert. Da das BIOS im 16-Bit-Real-Modus arbeitet, ist es schwieriger, nach modernen Betriebssystemen zu verlangen.
Während die Verwendung des BIOS während der Ausführung des Betriebssystems sehr begrenzt ist, werden seine Funktionen weiterhin peripher verwendet. Wenn zum Beispiel ein Computer schläft, läuft das Betriebssystem nicht und es liegt letztendlich an der Firmware, die Hardware in den korrekten Zustand zu versetzen, um das Betriebssystem anzuhalten und wieder aufzunehmen. Diese Verwendungen sind im Allgemeinen auf ACPIcalls und nicht auf Aufrufe der vollständigen BIOS-Schnittstelle beschränkt. ACPI ist eine BIOS-Erweiterung, die "das Energiemanagement unter die Kontrolle des Betriebssystems( OSPM) stellt, im Gegensatz zum vorherigen BIOS-Zentralsystem, das auf plattformspezifische Firmware zur Bestimmung der Energieverwaltungs- und Konfigurationsrichtlinien angewiesen ist".
Beachten Sie, dass "BIOS" sich offiziell auf eine bestimmte Firmware-Schnittstelle bezieht, aber der Begriff wird allgemein verwendet, um auf Computer-Firmware im Allgemeinen zu verweisen. Einige neuere Computer( insbesondere Apple-Computer) haben das BIOS( sensu strictu) durch UEFI ersetzt, was natürlich dann heißt, diese Funktionen zu implementieren.
Weitere Informationen dazu, wie die Rolle des BIOS im Laufe der Zeit abgenommen hat, finden Sie in Wikipedia.
Ein weiterer SuperUser-Beitrag, Simon Richter, gibt uns einen Überblick über die Dinge, die das BIOS noch tut:
Das BIOS und Power Management
Das BIOS bietet eine Reihe von Diensten für die Betriebssysteme, von denen die meisten mit Power-Management in Verbindung stehen:
- -Modifizierungdie CPU- und Bus-Uhren
- aktivieren / deaktivieren Mainboard-Geräte
- Erweiterungs-Port Leistungssteuerung
- Suspend-to-Disk und Suspend-to-RAM
- resume Ereigniseinstellungen
Suspend-to-Disk ist im Betriebssystem die meiste Zeit als das Betriebssystem implementiertkann seinen Zustand schneller wiederherstellen( nur der Kernel-Status wird neu geladen und der Programmstatus wird bei Bedarf ausgetauscht, was erheblich schneller ist als das erneute Laden des gesamten RAM), aber das Feature bleibt in der Spezifikation.
Suspend-to-RAM kann vom Betriebssystem nicht implementiert werden, da es darauf angewiesen ist, dass das BIOS die RAM-Initialisierung und den Test überspringt. Daher benötigt das Betriebssystem eine API, um dem BIOS mitzuteilen, dass es mit dem aktuellen RAM-Inhalt fortgesetzt werden soll. Um diesen Dienst bereitzustellen, fordert das BIOS das Betriebssystem auf, einen bestimmten RAM-Bereich intakt zu lassen.
Die Schnittstelle für das Betriebssystem für alle BIOS-Dienste ist ein Teil des Codes der virtuellen Maschine, der auf einem Emulator ausgeführt werden muss und der die notwendigen E / A-Vorgänge in der Hardware generiert. Für das Aussetzen wird dies im Allgemeinen so implementiert, dass das Ausführen eines der Hardware-Schreibvorgänge dann einen Interrupt auslöst, der die Steuerung an das BIOS überträgt.
Haben Sie etwas zur Erklärung hinzuzufügen? Ton in den Kommentaren ab. Möchten Sie mehr Antworten von anderen technisch versierten Stack Exchange Benutzern lesen? Sehen Sie sich den vollständigen Diskussionsfaden hier an.