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Que fait mon BIOS après le démarrage?

Une fois que votre ordinateur a terminé le processus de démarrage et que vous êtes fermement à l’intérieur du système d’exploitation, y a-t-il quelque chose à faire pour le BIOS?

La question

Le lecteur SuperUser Indrek pose cette question liée au BIOS:

Je me suis toujours demandé si le BIOS (à part réalisation du POST, démarrage du chargeur de démarrage et en passant le contrôle au système d’exploitation après avoir appuyé sur le bouton d’alimentation) a un but ou une fonction pendant que le système d’exploitation est en cours d’exécution?

Le système d’exploitation communique-t-il avec le BIOS pendant l’exécution et si oui, comment?

En effet? Quelle est la fonction du BIOS en plus de son rôle critique dans le démarrage de l’ordinateur?

Les réponses

Le rôle du BIOS

Avec les systèmes d’exploitation modernes, pratiquement aucun. Linus Torvalds aurait déclaré que sa tâche était de « simplement charger le système d’exploitation et de sortir de là ».

Les systèmes d’exploitation plus anciens comme MS-DOS s’appuyaient sur le BIOS pour de nombreuses tâches (par exemple l’accès au disque), en appelant des interruptions.

Avec les systèmes d’exploitation modernes, le chargeur de démarrage passe rapidement en mode 32 ou 64 bits et exécute le noyau du système d’exploitation. Le noyau peut enregistrer ses propres gestionnaires d’interruptions, qui peuvent être appelés par les applications de l’espace utilisateur. Les routines du noyau peuvent être plus portables (puisqu’elles ne dépendent pas du matériel spécifique), plus flexibles (les fournisseurs de systèmes d’exploitation peuvent les modifier à la demande plutôt que d’avoir à utiliser tout ce qui est fourni avec le matériel), plus sophistiquées (elles peuvent exécuter arbitrairement complexes code plutôt que ce qui a été programmé dans le BIOS), et plus sécurisé (puisque le système d’exploitation peut contrôler l’accès aux ressources partagées et empêcher les programmes de s’encombrer les uns les autres, en implémentant ses propres schémas d’autorisations arbitraires).

Pour interagir avec un matériel spécifique, les systèmes d’exploitation peuvent charger et utiliser leurs propres pilotes de périphérique. Il n’est donc pas nécessaire que le système d’exploitation ou les applications appellent la plupart des routines du BIOS. En fait, pour des raisons de sécurité, les interruptions du BIOS sont même désactivées. Étant donné que le BIOS vit en mode réel 16 bits, il est plus difficile de faire appel à des systèmes d’exploitation modernes.

Bien que l’utilisation du BIOS soit très limitée pendant le fonctionnement du système d’exploitation, ses fonctions sont toujours utilisées de manière périphérique. Par exemple, lorsqu’un ordinateur est en veille, le système d’exploitation ne fonctionne pas et il incombe finalement au micrologiciel de mettre le matériel dans l’état correct pour mettre en pause et reprendre le système d’exploitation. Ces utilisations sont généralement limitées à ACPIappelle plutôt que des appels à l’interface complète du BIOS. ACPI est une extension du BIOS qui «Place la gestion de l’alimentation sous le contrôle du système d’exploitation (OSPM), contrairement au système central BIOS précédent, qui reposait sur un micrologiciel spécifique à la plate-forme pour déterminer la gestion de l’alimentation et la politique de configuration».

Notez qu’officiellement, «BIOS» fait référence à une interface de micrologiciel particulière, mais le terme est couramment utilisé pour désigner le micrologiciel de l’ordinateur en général. Certains ordinateurs récents (en particulier ceux d’Apple) ont remplacé le BIOS (sensu strictu) par UEFI, ce qui est bien sûr alors ce que l’on appelle pour implémenter ces fonctions.

Pour plus d’informations sur la façon dont le rôle du BIOS a diminué au fil du temps, consultez Wikipédia.

Le BIOS et la gestion de l’alimentation

Le BIOS fournit un certain nombre de services aux systèmes d’exploitation, dont la plupart sont liés à la gestion de l’alimentation:

  • modification des horloges CPU et bus
  • activation / désactivation des périphériques de la carte mère
  • contrôle de l’alimentation du port d’extension
  • suspend-to-disk et suspend-to-RAM
  • reprendre les paramètres de l’événement

La suspension sur disque est implémentée dans le système d’exploitation la plupart du temps car le système d’exploitation peut restaurer son état plus rapidement (seul l’état du noyau est rechargé et l’état du programme est inversé si nécessaire, ce qui est beaucoup plus rapide que le rechargement de toute la RAM), mais la caractéristique reste dans la spécification.

La fonction Suspend-to-RAM ne peut pas être implémentée par le système d’exploitation, car elle repose sur le fait que le BIOS ignore l’initialisation et le test de la RAM, de sorte que le système d’exploitation a besoin d’une API pour indiquer au BIOS qu’il a l’intention de reprendre avec le contenu actuel de la RAM. Afin de fournir ce service, le BIOS demande au système d’exploitation de laisser une certaine zone de RAM intacte.

L’interface du système d’exploitation pour tous les services BIOS est un morceau de code de machine virtuelle qui doit être exécuté sur un émulateur et qui génère les opérations d’E / S nécessaires dans le matériel. Pour suspendre, ceci est généralement implémenté de sorte que l’exécution de l’une des écritures matérielles déclenche alors une interruption, qui transfère le contrôle au BIOS.

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