1. BIOS ΕΙΣΑΓΩΓΗ Όταν "ανοίγουμε" τον υπολογιστή η κύρια μνήμη είναι εντελώς "άδεια", με αποτέλεσμα ο υπολογιστής να πάσχει από "αμνησία" και να μην είναι σε θέση να εκτελέσει καμία λειτουργία. Για να ξαναβρεί ο υπολογιστής τη "μνήμη" του, ακολουθεί μια συγκεκριμένη διαδικασία που είναι γνωστή ως εκκίνηση (start up ή boot up). Μέσα σε ένα chip ROM είναι αποθηκευμένες μερικές βασικές πληροφορίες που βοηθούν τον υπολογιστή να κάνει διαφόρους ελέγχους και να "αναγνωρίσει" το hardware που διαθέτει. Οι πληροφορίες αυτές γράφονται σε μνήμη ROM γιατί πρέπει να είναι διαθέσιμες ακόμα και όταν διακοπεί η τροφοδοσία του υπολογιστή με ηλεκτρικό ρεύμα.

2. BIOS συστήματος Το BIOS του συστήματος (BIOSSystem-Basic Input Output System-Βασικό σύστημα εισόδου / εξόδου) είναι λογισμικό (του χαμηλότερου επίπεδου) που λειτουργεί ως διασύνδεση (interface) μεταξύ του hardware (κυρίως του επεξεργαστή και των chipsets) και του λειτουργικού συστήματος. Επίσης, το BIOS του συστήματος είναι υπεύθυνο για μια σειρά ελέγχων (ρυθμίσεις του hardware) καθώς και για τη σωστή εκκίνηση του υπολογιστή. To chip που περιέχει το BIOS τοποθετείται σε ειδική υποδοχή πάνω στη μητρική πλακέτα και περιέχει εκτός των άλλων κυκλωμάτων μια μνήμη ROM (BIOS ROM) και μια μνήμη RAM ειδικού τύπου (BIOS CMOS).

3. Μνήμη BIOS ROM Όταν ανοίγουμε τον υπολογιστή τον έλεγχο αναλαμβάνει ένα πρόγραμμα που είναι γνωστό ως BIOS program ή BIOS boot program ή BIOS start upprogram. To BIOS program είναι αποθηκευμένο μέσα σε ένα chip ROM (μνήμη ανάγνωσης μόνο) μιας και ο κώδικας του δεν πρέπει να μεταβάλλεται (εκτός από ειδικές περιπτώσεις). Είναι σημαντική η "ακεραιότητα" του BIOS program αφού ελέγχει και συντονίζει όλες τις λειτουργίες που απαιτούνται μέχρι ο υπολογιστής να είναι έτοιμος να εκτελέσει μια εφαρμογή ή κάποια εντολή του χρήστη. Μερικά από τα βασικά χαρακτηριστικά του υπολογιστή καθορίζονται ακριβώς μέσα στο BIOS program και έτσι μπορεί να αλλάξει ολόκληρη η ταυτότητά του, αναβαθμίζοντας το BIOS program. Η αναβάθμιση μπορεί να γίνει με δυο τρόπους : Είτε αντικαθιστώντας το chip του BIOS με νεότερη έκδοση, είτε χρησιμοποιώντας ειδικό λογισμικό. Στην πρώτη περίπτωση πρέπει να "ανοιχτεί" ο υπολογιστής από κάποιον ειδικό και να αντικατασταθεί το παλιό chip του BIOS με το νέο.

4. Η διαδικασία βέβαια είναι σχετικά επίπονη και απαιτεί προσοχή προκειμένου να αποφευχθούν καταστροφές στα φυσικά μέρη του υπολογιστή. Στην δεύτερη περίπτωση χρησιμοποιείται ένας ειδικός τύπος BIOS ROM που ονομάζεται EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory). Το περιεχόμενο (BIOS program) της EEPROM μπορεί να αλλάξει με την βοήθεια ενός ειδικού προγράμματος το οποίο αποστέλλεται από τον κατασκευαστή του BIOS. Με αυτόν τον τρόπο αναβαθμίζεται το BIOS program χωρίς να αντικατασταθεί το αντίστοιχο chip και με μικρότερο κόστος. Η διαδικασία ονομάζεται flashing the BIOS ενώ το αντίστοιχο chip λέγεται flash BIOS. Παρόλα τα πλεονεκτήματα του flash BIOS υπάρχει και ένα σοβαρό μειονέκτημα. Εάν κατά τη διαδικασία ανάβαθμισης του BIOS υπάρξει κάποιο εξωτερικό πρόβλημα, για παράδειγμα διακοπή του ρεύματος, τότε δεν θα ολοκληρωθεί σωστά η αναβάθμιση και θα εμφανιστούν διάφορα προβλήματα. Οι κατασκευαστές προσπαθούν να λύσουν αυτού του είδους τα προβλήματα με διαφόρους τρόπους. Πάντως σημαντική προστασία προσφέρει το γεγονός ότι η όλη διαδικασία διαρκεί ελάχιστα δευτερόλεπτα και έτσι ο κίνδυνος καταστροφών μειώνεται σημαντικά.

5. Μνήμη BIOS CMOS Η CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) είναι μια μικρή σε μέγεθος μνήμη RAM ειδικού τύπου. Συγκεκριμένα, η CMOS RAM διατηρεί τα περιεχόμενά της με την κατανάλωση ελάχιστης ποσότητας ενέργειας, που προέρχεται από μια μικρή μπαταρία, που είναι συνδεδεμένη μαζί της.

6. Τα δεδομένα της CMOS κατατάσσονται σε δυο κατηγορίες Δεδομένα που δεν μπορεί να ανακτήσει το πρόγραμμα ελέγχου POST. Για παράδειγμα, το POST δεν μπορεί από μόνο του να καθορίσει εάν ένα οδηγός εύκαμπτων δίσκων είναι πράγματι οδηγός εύκαμπτων δίσκων και ποιού τύπου. Περίπου το ίδιο συμβαίνει και με τους σκληρούς δίσκους IDE καθώς και EIDE. Επίσης το POST μπορεί ναι μεν να μετρά την ποσότητα της μνήμης RAM, αλλά δεν μπορεί από μόνο του να καθορίσει τον τύπο της (FPM, EDO, SDRAM, PC100 ). Από τη στιγμή που ο επεξεργαστής και το BIOS διαβάζουν δεδομένα από τα chips της RAM με διαφορετικό τρόπο, ο τύπος της πρέπει να καθοριστεί προκειμένου να εγκατασταθεί ο σωστός χρονισμός. Ο υπολογιστής πρέπει να διαβάσει τις πληροφορίες που είναι αποθηκευμένες στη CMOS προκειμένου να λειτουργήσει σωστά. Οι πληροφορίες αρχικά γράφονται κατά τη συναρμολόγηση του υπολογιστή και αν δεν συντρέχει λόγος αλλαγής δεν θα πρέπει να πειραματίζεται ο χρήστης με αυτές. Βέβαια όταν προστίθεται νέο hardware ή ανανεώνεται με νέες εκδόσεις το ήδη υπάρχον, θα πρέπει να ενημερωθεί ανάλογα και η CMOS (αλλαγή σκληρού δίσκου ή προσθήκη νέου τύπου μνήμης RAM). Δεδομένα που προέρχονται από επιλογές (ρυθμίσεις) του χρήστη. Για παράδειγμα, ο χρήστης μπορεί να ρυθμίσει την ημερομηνία και ώρα του συστήματος, καθώς επίσης και να αποφασίσει από ποιόν οδηγό (A: ή C:) θα γίνει το φόρτωμα του λειτουργικού συστήματος. Επίσης, μπορεί να καθορίσει αν το πρόγραμμα POST θα έχει μικρότερη διάρκεια από την κανονική.

7. Οι παραπάνω πληροφορίες γράφονται στη CMOS με την βοήθεια ενός προγράμματος που ονομάζεται BIOS setup program. Να πούμε εδώ ότι η μνήμη αυτή συχνά αποκαλείται απλώς "CMOS" καθώς τα πρώτα χρόνια οι υπολογιστές δεν χρησιμοποιούσαν τεχνολογία CMOS. Οι σημερινοί επεξεργαστές, που πρέπει να κάνουν συνεχώς περισσότερα και για να το πετύχουν αυτό χρειάζονται χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, είναι φτιαγμένοι με τεχνολογία CMOS. Ωστόσο, η "CMOS" από μόνη της αναφέρεται στη μνήμη ρυθμίσεων του BIOS.

8. POST Το POST (Power-on Self Test) είναι ένα διαγνωστικό πρόγραμμα που ελέχγει το hardware του υπολογιστή για να βεβαιωθεί αν αυτό μπορεί να λειτουργήσει με βάση τις προδιαγραφές που έχουν τεθεί. Το πρόγραμμα POST "τρέχει" πολύ γρήγορα και σε φυσιολογικές συνθήκες δεν γίνεται αντιληπτό από τον χρήστη, εκτός και αν ανιχνευτεί κάποιο λάθος. Στη δεύτερη περίπτωση εμφανίζονται μηνύματα σχετικά με το λάθος στην οθόνη του υπολογιστή. Αν η οθόνη δεν είναι ακόμα έτοιμη ή υπάρχει πρόβλημα με την κάρτα γραφικών, τότε το λάθος ανακοινώνεται στο χρήστη μέσω μιας ακουλουθίας beep (για παράδειγμα 3 beep μεγάλης έντασης και 1 beep μικρότερης έντασης) από το μεγαφωνάκι του υπολογιστή. Ο τρόπος αποκωδικοποίησης των λαθών και προτεινόμενες λύσεις εξαρτώνται από τον κατασκευαστή του υπολογιστή αλλά και του BIOS (χρησιμοποιούνται συνήθως τα πρότυπα των εταιριών Award, AMI BIOS, Phoenix) και περιγράφονται στα συνοδευτικά έντυπα αγοράς του υπολογιστή, στο τμήμα με γενικό τίτλο Troubleshooting Expert. Μερικά από τα λάθη POST μπορεί να είναι μοιραία (fatal errors) και να "κολλήσει" το σύστημα, ενώ άλλα μπορούν να αντιμετωπιστούν. Συνήθως τα λάθη POST είναι fatal erros γιατί το πρόγραμμα POST κάνει ζωτικής σημασίας ελέγχους

9. BIOSsetup program BIOSsetup program Πολλοί άνθρωποι συγχέουν τις έννοιες BIOS, CMOS και BIOS setup program. Συγκεκριμένα, θεωρούν ότι το BIOS setup program είναι το ίδιο ακριβώς πράγμα με το BIOS ή τη CMOS. Στην πραγματικότητα, το BIOS setup program είναι ένα πρόγραμμα που μας επιτρέπει να αλλάξουμε τις ρυθμίσεις του BIOS, ενώ η CMOS είναι απλά ένα chip μνήμης που τοποθετείται μέσα στο chip του BIOS. Μπορούμε να τρέξουμε το BIOS setup program πατώντας ένα πλήκρο (ή συνδιασμό πλήκτρων) αμέσως μετά την εκκίνηση του υπολογιστή. Συνήθως χρησιμοποιείται το πλήκρο "Delete". Επίσης μπορούμε να τρέξουμε το setup program αν ενώ βρίσκεται σε λειτουργία ο υπολογιστής ή έχει κολλήσει πατήσουμε των συνδυασμό των πλήκτρων "Ctrl-Alt-Del". Το setup program έχει ένα απλό περιβάλλον εργασίας, με ένα μενού που μας επιτρέπει να κάνουμε τις διάφορες ρυθμίσεις του BIOS (BIOS Settings).

10. Η παρουσίαση των παραμέτρων που μπορούμε να ρυθμίσουμε μέσα από το BIOS setup program θα γίνει με το Video που έχει ετοιμαστεί ειδικά για τους σκοπούς του μαθήματος.