Р. П. Шевчук // Опорний конспект лекцій з дисципліни „Методи та засоби захисту програмного забезпечення", для студентів напрямку „Комп’ютерні науки"

12 

доповнює апаратуру тими можливостями, які важко або економічно 
невигідно реалізувати апаратним способом; 

створює умови для ефективної розробки та відлагодження програм; 

знижує вартість використання обчислюваних засобів за рахунок розподілу 
між користувачами ресурсів ЕОМ та накопиченої інформації. 
Таким чином ОС – це основа всієї системи програмного забезпечення сучасної 
ЕОМ, яка визначає операційне середовище, в якому працюють оператори, 
програмісти, інженери, адміністратори та власники обчислювальних засобів.
 
2.2. BIOS - Базова система введення-виведення 
Для активізації вузлів комп'ютера завжди використовуються спеціальні 
програми, які знають, як здійснюється ініціалізація того чи іншого встановленого в 
комп'ютер пристрою. Конкретна програма може бути дуже короткою, наприклад 
описуватись парою рядків для активізації пристрою, або дуже великою і складною, 
такою, що проводить тестування пристрою, налаштування під навколишні елементи 
і навіть інтерактивне спілкування з користувачем, скажімо, для вибору тієї або іншої 
функції. 
У персональному комп'ютері всі основні програми, призначені для 
початкового завантаження зібрані в універсальну програму, яка записана в 
постійному пристрої, який має назву ROM BIOS або, простіше, BIOS, — Basic 
Input/Output System (базова система введення/виведення). Об'єм сучасної BIOS не 
меншого 1-2 Мбайт. 
Традиційно всі програми, записані в мікросхемі BIOS, можна розділити по 
виконанню наступних функцій: 

ініціалізація і початкове тестування всіх основних (стандартних) вузлів 
комп'ютера — розташованих на системній платі, підключених до шини IDE і 
вставлених в слоти розширення. Для цього використовується програма POST 
(Power On Self Test), що записана в мікросхемі BIOS. Відзначимо, що 
"нестандартні" плати розширення, наприклад старі інтерфейси сканерів не 
тестуються; 

завантаження операційної системи із зовнішнього пристрою — гнучкого 
диска, вінчестера, компакт-диска або мережевої карти. У найперших 
персональних комп'ютерах був варіант, коли можна було завантажити 
інтерпретатор мови Basic, яка знаходилася в додатковій мікросхемі ПЗП; 

обслуговування апаратних переривань, наприклад, від клавіатури і таймера, 
обробка програмних переривань BIOS, які призначені для управління обміном 
даними між операційною системою комп'ютера і підключеними до нього 
периферійними пристроями, виконання базових функцій, наприклад, 
виведення на екран монітора символів і робота з дисковими пристроями; 

налаштування і конфігурація вузлів системної плати і пристроїв, підключених 
до неї, що виконується за допомогою програми BIOS Setup. 
Практично на всіх ПК встановлено BIOS, яку розробила одна з трьох фірм - 
AMI, Award або Phoenix. Виробники системних плат не розробляють самі програмне 

13 
забезпечення для своїх виробів, а лише іноді допрацьовують стандартні BIOS для 
конкретної плати. Наприклад, в Росії фірма Ramec встановлює в свої комп'ютери 
русифіковану версію BIOS. 
На сайтах виробників системних плат доступні оновлення BIOS, які 
користувач може викачати і самостійно встановити. Але слід сказати, що подібну 
операцію слід робити тільки у тому випадку, коли це життєво необхідно, наприклад, 
потрібна підтримка нового процесора або інтерфейсу, або треба виправити помилку 
BIOS (фактично, це означає, що неможлива експлуатація системної плати з тим 
набором елементів, які є в наявності у користувача). У решті випадків дана операція 
більш ніж ризикова, оскільки велика вірогідність неправильної прошивки BIOS, що 
не завжди можливо виправити без допомоги сервісного центру виробника. 
Після включення живлення або натиснення кнопки Reset у комп'ютера на 
адресній шині системної плати встановлюється адреса точки входу в програму BIOS, 
яка у момент старту знаходиться в самих старших елементах пам'яті, що адресується. 
Наприклад, в процесорах 8086/8088 після виникнення сигналу RESET припиняються 
всі поточні процедури, а після закінчення дії цього сигналу управління передається 
інструкції за адресою 0FFFF0h, в процесорах 386 — за адресою OFFFFFFOh і т.д. 
Слід відмітити, що первинна адреса завантаження штучно формується 
чіпсетом системної плати, який примусово встановлює всі адресні лінії, окрім 
перших чотирьох, в одиничний стан. Після передачі управління BIOS точка входу 
стає доступною за стандартною адресою 0FFFF0h, де нею може скористатися будь-
яка програма. 
Розробники IBM РС сумісних комп'ютерів завжди вимушені озиратися на 
найперший персональний комп'ютер IBM РС. У ньому стандартне місце BIOS, як і у 
решти всіх ПК, знаходиться в області за адресами від 0F0000h до 0FFFFFh. 
Відповідно, доводиться вимушено створювати умови, щоб образ BIOS відображався 
в двох місцях — в стандартному для IBM РС і в кінці можливої фізичної пам'яті (у 
ряді BIOS є можливість вказати, що він знаходиться під межею 16 Мбайт, що 
приводить до неможливості використання більше 16 Мбайт ОЗУ.) 
Сама точка входу є такою, що займає п'ять елементів пам'яті (один байт — 
команда і 4 байти — адреса) команду безумовного переходу (JMP-адреса) на 
підпрограму початкового запуску комп'ютера. 
Окрім стандартної точки старту системи, в BIOS визначено ще декілька 
елементів пам'яті. З них найбільш важливі знаходяться на самому початку і кінці 
BIOS — ознаки коректних даних в ПЗП. На початку йдуть два байти з вмістом 
55AAh, а в кінці - число 0, яке повинне вийти, якщо скласти значення всіх байтів в 
ПЗП (по модулю 256). Такими самими ознаками повинні володіти і інші ПЗП, які 
можуть бути встановлені на платах розширення, наприклад, відеоадаптера чи 
мережевої плати. 
Програми, що знаходяться в BIOS, використовують ряд ресурсів комп'ютера 
для зберігання даних, отриманих в ході ініціалізації пристроїв ПК, тестування і для 
роботи службових підпрограм. Найбільш важлива службова зона адрес розміром в 1 
Кбайт починається з нульової адреси. У ній знаходяться вектори апаратних і 
програмних переривань, з якими працюють процесор і програмне забезпечення. Самі 

14 
вектори є інструкцією безумовного переходу на підпрограму обробки переривання. 
Кожен вектор займає 4 байти, відповідно до цього може бути 256 переривань. 

жүктеу/скачать 0.66 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: