Когда вы загружаете свой компьютер, вы можете заметить, что перед загрузкой Windows на экране появляется какой-то текст. Этот текст часто подробно описывает такие вещи, как объем оперативной памяти, дает вам список вариантов загрузки на выбор или просто информирует вас о клавише, которую нужно нажать, чтобы открыть утилиту настройки. На современных компьютерах загрузка, как правило, происходит быстро и с минимальными перерывами. Однако на старых компьютерах показывались фирменные экраны с большим количеством деталей. Это часть биоса, только крошечная часть.
БИОС это первая часть программного обеспечения, запускаемая при загрузке компьютера. Это означало Базовая система ввода вывода и был изобретен IBM в середине 70-х годов. После его включения в персональный компьютер или ПК IBM в начале 80-х годов он стал стандартом де-факто, и несколько компаний реконструировали его для создания совместимых систем.
Что делает БИОС?
Основная задача BIOS — найти и запустить загрузчик операционной системы. Однако перед этим у него есть другие задачи. Серия проверок POST идентифицирует подключенное оборудование и проверяет возможность загрузки при наличии операционной системы. В своих ранних формах это почти все, что делал BIOS. Действительно ранние итерации по умолчанию загружались с гибкого диска, если он присутствовал, и возвращались только к системному жесткому диску. В более поздних версиях это было обновлено, чтобы пользователь мог выбирать, с какого устройства загружаться.
Позже, в 90-х годах, в BIOS была добавлена утилита настройки. Это позволит пользователям изменять ряд настроек на устройстве с помощью клавиатуры, потенциально даже включая разгон. Более новые версии BIOS также поддерживают загрузку с других устройств хранения, таких как приводы CD/DVD и USB-накопители. Если загрузочный диск не найден, BIOS напечатает сообщение «Загрузочный диск не найден», затем предложит пользователю вставить его, нажать клавишу для перезагрузки и повторить попытку загрузки.
Как реализован BIOS?
Долгое время программное обеспечение BIOS загружалось с микросхемы ПЗУ, помещенной в разъем на материнской плате. Такой дизайн означал, что BIOS был полностью доступен только для чтения, а настройки конфигурации нужно было хранить в другом месте. В нем также говорилось, что единственный способ обновить BIOS системы — это полностью удалить и заменить микросхему BIOS на материнской плате. Обычно для этого требовался инструмент для удаления, и это не очень часто делалось. Отчасти это было связано со сложностью, но факторами также были стоимость и общее отсутствие необходимости.
В более современных устройствах микросхема ПЗУ была заменена на EEPROM, программируемую на месте, и флэш-память, которая также обновлялась с помощью программного обеспечения, а не аппаратной замены. Иногда производители материнских плат предоставляют инструменты для обновления BIOS из операционной системы. В качестве альтернативы, как правило, можно подключить флэш-накопитель USB с образом BIOS и прошить BIOS с помощью утилиты настройки BIOS.
Хотя обновление BIOS без необходимости замены физического чипа BIOS было проще, оно открывало некоторые потенциальные проблемы. Плохое обновление может оставить BIOS в непригодном для использования состоянии, по сути превратив компьютер в кирпич. Для снижения этого риска были разработаны два решения.
Блокировка загрузки не изменяется при обновлении BIOS и проверяет работоспособность остальной части BIOS. Если он обнаруживает проблемы, он позволяет пользователю загрузиться со съемного носителя, чтобы снова попытаться обновить BIOS. Другим решением был двойной BIOS. В этом случае включены две копии BIOS. Первую можно перезаписать. Если новый BIOS не загружается, он переключается на заведомо исправный вторичный BIOS.
Вирусы BIOS
Возможность обновления BIOS с помощью программного обеспечения также привела к созданию вирусов BIOS. Первый вирус BIOS назывался BIOS Meningitis. Он заражал жесткие диски и пытался избежать обнаружения антивирусом, но был относительно безвреден. Последний вирус CIH был гораздо более разрушительным, поскольку он стер BIOS из флэш-памяти, сделав компьютер бесполезным.
Оба этих вируса были выпущены в 90-х годах и добились успеха благодаря отсутствию средств контроля безопасности. Современные операционные системы гораздо более устойчивы к этому типу атак, так как было реализовано множество улучшений безопасности.
Несмотря на это, некоторые вирусы по-прежнему нацелены на загрузочный сектор, загружаемый BIOS, хотя это не является прямой атакой на BIOS. Невозможно на 100% гарантировать, что образ BIOS, загруженный из Интернета, безопасен для использования. Даже если он загружен с сайта производителя материнской платы.
Вирус на вашем компьютере может заразить его во время загрузки. По этой причине важно проверять подпись обновления BIOS перед его применением. Даже это не защитит вас от преднамеренно или случайно ошибочного обновления BIOS от производителя. К счастью, с этим риском относительно легко справляются системы с двойным BIOS.
Вывод
BIOS — это базовая система ввода-вывода. Он был изобретен и популяризирован в 70-х и 80-х годах компанией IBM и ее линейкой компьютеров PC. Он проверяет оборудование на базовую функциональность и загружает операционную систему. Совсем недавно он был заменен UEFI или Unified Extensible Firmware Interface, который предлагает ту же функциональность и больше возможностей.
Долгое время UEFI предлагал режим «устаревшего BIOS». Однако даже это постепенно прекращается. Одним из ключевых преимуществ UEFI является возможность загрузки с устройства хранения данных с размером раздела более 2 ТБ. Что вы думаете по этому поводу? Дайте нам знать в комментариях ниже.