عند تشغيل الكمبيوتر، قد تلاحظ أنه يومض بعض النصوص على الشاشة قبل تحميل Windows. غالبًا ما يفصل هذا النص أشياء مثل سعة ذاكرة الوصول العشوائي، ويمنحك قائمة بخيارات التمهيد للاختيار من بينها، أو يخبرك فقط بالمفتاح الذي يجب الضغط عليه لفتح أداة التكوين المساعدة. في أجهزة الكمبيوتر الحديثة، تميل تجربة التمهيد إلى أن تكون سريعة وتتميز بأدنى حد من الانقطاعات. على الرغم من ذلك، تم عرض شاشات ذات علامات تجارية تحتوي على الكثير من التفاصيل على أجهزة الكمبيوتر القديمة. هذا جزء من BIOS، فقط جزء صغير.

BIOS هو أول جزء من البرنامج يتم تشغيله عند بدء تشغيل الكمبيوتر. كان يرمز إلى نظام الإدخال / الإخراج الأساسي وقد اخترعته شركة IBM في منتصف السبعينيات. بعد إدراجه في الكمبيوتر أو الكمبيوتر من شركة IBM في أوائل الثمانينيات، أصبح معيارًا واقعيًا مع العديد من الشركات العكسية لهندسته لإنشاء أنظمة متوافقة.

ماذا يفعل BIOS؟

تتمثل المسؤولية الأساسية لـ BIOS في تحديد موقع محمل التمهيد لنظام التشغيل وتنفيذه. قبل أن تفعل ذلك، لديها مهام أخرى. تحدد سلسلة اختبارات POST الأجهزة المتصلة وتتحقق مما إذا كان من الممكن التمهيد في حالة وجود نظام تشغيل. في أشكاله المبكرة، كان هذا إلى حد كبير كل ما فعله BIOS. لقد أخفقت التكرارات المبكرة حقًا في التمهيد من قرص مرن إذا كان أحدها موجودًا ثم تراجع مرة أخرى إلى محرك الأقراص الثابتة للنظام. في الإصدارات الأحدث، تم تحديث هذا للسماح للمستخدم باختيار الجهاز الذي سيتم التمهيد منه.

في وقت لاحق، في التسعينيات، تم تحديث BIOS لإضافة أداة مساعدة للتكوين. سيسمح ذلك للمستخدمين بتغيير مجموعة من الإعدادات على الجهاز باستخدام لوحة المفاتيح، وربما حتى تفعيل رفع تردد التشغيل. تدعم إصدارات BIOS الأحدث أيضًا التمهيد من أجهزة التخزين الأخرى مثل محركات الأقراص المضغوطة / أقراص DVD وأجهزة تخزين USB. إذا لم يتم العثور على محرك أقراص قابل للتمهيد، فسيقوم نظام الإدخال والإخراج الأساسي (BIOS) بطباعة الرسالة “لم يتم العثور على قرص قابل للتمهيد”، ثم يطالب المستخدم بإدخال محرك أقراص قابل للتمهيد، واضغط على مفتاح لإعادة التشغيل ومحاولة التمهيد مرة أخرى.

كيف يتم تنفيذ BIOS؟

لفترة طويلة، تم تحميل برنامج BIOS من شريحة ROM موضوعة في مقبس على اللوحة الأم. كان هذا التصميم يعني أن BIOS كان للقراءة فقط، وأن إعدادات التكوين كانت بحاجة إلى تخزينها في مكان آخر. وقال أيضًا إن الطريقة الوحيدة لتحديث نظام BIOS هي إزالة شريحة BIOS واستبدالها تمامًا على اللوحة الأم. يتطلب هذا عادةً أداة إزالة ولم يتم إجراؤه بشكل شائع. كان هذا جزئيًا بسبب الصعوبة، لكن التكلفة والافتقار العام للضرورة كانا أيضًا من العوامل.

في الأجهزة الأكثر حداثة، تم استبدال شريحة ROM بـ EEPROM، القابلة للبرمجة في الموقع، وذاكرة فلاش، والتي تم تحديثها أيضًا عبر البرامج بدلاً من استبدال الأجهزة. يتم توفير الأدوات أحيانًا بواسطة الشركات المصنعة للوحات الأم لتحديث BIOS من داخل نظام التشغيل. بدلاً من ذلك، من الممكن بشكل عام توصيل فلاش ميموري محمول بصورة BIOS وفلاش BIOS عبر الأداة المساعدة لتكوين BIOS.

بينما كان تحديث BIOS دون الحاجة إلى استبدال شريحة BIOS الفعلية أسهل، فقد فتح بعض المشكلات المحتملة. قد يؤدي التحديث السيئ إلى ترك BIOS في حالة غير قابلة للاستخدام، مما يؤدي بشكل أساسي إلى تلف الكمبيوتر. تم تطوير حلين لتقليل هذه المخاطر.

لا يتم تغيير قفل التمهيد في تحديث BIOS ويتحقق من عمل بقية BIOS. إذا اكتشف وجود مشكلات، فإنه يسمح للمستخدم بالتمهيد من الوسائط القابلة للإزالة لمحاولة تحديث BIOS مرة أخرى. كان الحل الآخر هو BIOS المزدوج. في هذه الحالة، يتم تضمين نسختين من BIOS. يمكن الكتابة فوق أول واحد. إذا فشل تحميل BIOS الجديد، فإنه يتحول إلى BIOS الثانوي المعروف الجيد.

فيروسات BIOS

أدت القدرة على تحديث BIOS بالبرنامج أيضًا إلى إنشاء فيروسات BIOS. كان أول فيروس BIOS يسمى التهاب السحايا BIOS. لقد أصابت محركات الأقراص الصلبة وحاولت تجنب اكتشاف برامج مكافحة الفيروسات ولكنها كانت غير ضارة نسبيًا. كان أحدث فيروس CIH أكثر تدميرًا، حيث قام بمسح BIOS من ذاكرة الفلاش، مما جعل الكمبيوتر عديم الفائدة.

تم إطلاق كلا هذين الفيروسين في التسعينيات ونجحا بفضل نقص الضوابط الأمنية. تعد أنظمة التشغيل الحديثة أكثر مقاومة لهذا النوع من الهجمات الآن حيث تم تنفيذ العديد من التحسينات الأمنية.

على الرغم من ذلك، لا تزال بعض الفيروسات تستهدف قطاع التمهيد الذي يقوم BIOS بتحميله، على الرغم من أن هذا ليس هجومًا مباشرًا على BIOS. لا توجد وسيلة لضمان 100% أن صورة BIOS التي تم تنزيلها من الانترنت آمنة للاستخدام. حتى لو تم تنزيله من موقع الشركة المصنعة للوحة الأم.

قد يتمكن فيروس على جهاز الكمبيوتر الخاص بك من الإصابة به أثناء تنزيله. لهذا السبب، من الضروري التحقق من توقيع تحديث BIOS قبل تطبيقه. حتى هذا لا يحميك من تحديث BIOS الخاطئ عمدًا أو عرضيًا من الشركة المصنعة. لحسن الحظ، يتم التعامل مع هذه المخاطر بسهولة نسبيًا عن طريق أنظمة BIOS المزدوجة.

الخلاصة

BIOS هو نظام الإدخال / الإخراج الأساسي. تم اختراعه ونشره في السبعينيات والثمانينيات من قبل شركة IBM وخط أجهزة الكمبيوتر الخاصة بها. يقوم بفحص الجهاز بحثًا عن الوظائف الأساسية ويقوم بتحميل نظام التشغيل. في الآونة الأخيرة، حلت محلها UEFI، أو واجهة البرامج الثابتة القابلة للتوسيع الموحدة، والتي تقدم نفس الوظائف والمزيد من الميزات.

لفترة طويلة، قدم UEFI وضع “BIOS القديم”. حتى ذلك، ومع ذلك، يتم التخلص التدريجي. تتمثل إحدى المزايا الرئيسية لـ UEFI في القدرة على التمهيد من جهاز تخزين بقسم أكبر من 2 تيرابايت. ما هي أفكارك حول هذا الموضوع؟ اسمحوا لنا أن نعرف في التعليقات أدناه.