النظام البرمجي Bios و خطوات الإقلاع Boot-up Sequence الدرس الأول النظام البرمجي Bios و خطوات الإقلاع Boot-up Sequence

الدعاء دعوة صالحة للمهندس ماجد ضاهر بالتوفيق مقدمة بسم الله الرحمن الرحيم الصلاة والسلام على نبي المحبة والعلم والخير محمدفلقد رأيت إفتقار المكتبة العربية للكتب التي تهتم بالبيوس فقمت بتجميع هذا الكتاب الرجاء دفع ثمن هذا الكتاب على الشكل التالي الدعاء دعوة صالحة للمهندس ماجد ضاهر بالتوفيق

مقدمة عامة عن BIOS جاءت تسمية BIOS من الأحرف الأولى للعبارة : Basic Input / Output System أي نظام الدخل و الخرج الأساسي ، و هو عبارة عن برمجية Software ذات مستوى منخفض تقوم بدور ملائمة بين العتاد Hardware (خاصةً المعالج و الدارات الداعمة في اللوحة الأم) و بين نظام التشغيل .

إن الوظيفة الأبرز لهذه البرمجية هو مشاركتها في إقلاع الحاسوب الذي يضم العديد من خطوات الفحص و البحث و انتقال التحكم بين عدة برمجيات قبل أن يتم تسليم ذلك لنظام التشغيل بنهاية المطاف .

التقسيم الفيزيائي القسم الأول : ذاكرة BIOS ROM : تتوضع في شريحة ذاكرة من النوع EEPROM (أي يمكن الكتابة/مسحها كهربائياً) و تكون موجودة كدارة متكاملة IC على اللوحة الأم ، حيث يحتوي هذا القسم على برنامج الإقلاع الرئيسي للمنظومة الحاسوبية . و تقوم أيضاً بتوليف دارات الملائمة المضمنة ضمن الدارات الداعمة Chipset .

القسم الثاني : ذاكرةBIOS CMOS MEMORY : يحوي هذا القسم إعدادات إقلاع الحاسوب و يمكن للمستخدم تعديلها و ضبطها من خلال برنامج يدعى Setup Bios Program ، يستطيع أن يدخل إليه المستخدم أثناء عملية الإقلاع (غالباً بزر DEL ) .

و من الإعدادات الممكن ضبطها : تحديد تسلسل البحث عن نظام التشغيل في وسائط التخزين من أجل تحميله ، مثلاً : عند ضبطه A: ) ) ثم ( HDD ) ثم ( CDROM ) فإنه سيبحث عن نظام التشغيل في القرص المرن فإن لم يجد سوف يبحث في القرص الصلب ، و إلا فإنه سيبحث في القرص المضغوط CD . وضع كلمة سر لحماية إقلاع الحاسوب أو الدخول لبرنامج إعداد Bios

بما أن الإعدادات السابقة ضرورية لعمل الحاسوب في كل مرة لإقلاعه  لذلك يتم حفظ هذه الإعدادات في ذاكرة مصنوعة بتقنية CMOS للدارات المتكاملة لكي لا تستهلك إلا طاقة كهربائية ضئيلة جداً ، بما أن ذواكر CMOS لا تحتفظ بالمعلومات عند انقطاع التغذية عنها ، لذلك يتم وضع بطارية من النوع ليثيوم الذي يتميز بعمرها الطويل جداً ، و هذه البطارية يتم وضعها في مكان مخصص لها على اللوحة الأم Mother Board

القسم الثالث Real Time Clock : و مهمتها توفير ساعة زمن حقيقية يتم ضبطها من الـ Setup Bios Program أيضاً ، و تأخذ هذه الساعة الطاقة من البطارية السابقة .

    التقسيم الوظيفي تأتي أهمية برنامج الدخل و الخرج الأساسي BIOS من احتوائه على برامج الإقلاع الأساسية : برنامج البدء Boot Strap : هو أول برنامج يتم تنفيذه آلياً عند بدء إقلاع الحاسوب . البرنامج POST : يتم تنفيذه آلياً بعد الـ Boot Strap ، و له مهام اختبار و فحص ماجد ضاهر

مقدمة عامة عن عمل الحاسوب يتألف الحاسوب من قسمين : برمجيات و عتاد ( Software & Hardware ) ، حيث لا يمكن لأحدها العمل دون الأخرى ، طبعاً نقصد هنا بالـSoftware كل أنواع البرمجيات : برامج الإقلاع ، نظم التشغيل ، برامج التطبيقات الجاهزة

إن برامج التطبيقات الجاهزة لا يمكنها العمل بمجرد تثبيتها وحدها على القرص الصلب ، حيث تحتاج حصراً إلى نظام تشغيل يقوم بدور الوسيط بينها و بين أجهزة عتاد الحاسوب المختلفة . ومن خلال نظام التشغيل نقوم بتشغيل أي برنامج نريد فيقوم نظام التشغيل بتحميل هذا البرنامج في الذاكرة و يعطيه بعض التحكم ، و ينتظر منه أي طلبات Requests

مثلاً : إذا أراد أحد التطبيقات تخزين ملف على القرص الصلب فما عليه إلا أن يطلب هذا من نظام التشغيل أنه يريد تخزين ملف ذو اسم ، حجم ، محتويات محددة في قسم Partition من القرص الصلب ، فيقوم نظام التشغيل بتلك المهمة (و كذلك حتى نظام التشغيل سيستعين بأمور أخرى كنظام توضع الملفات ) ، لذلك نحن نحتاج نظام تشغيل ليترجم الأوامر إلى لغة الحاسوب .  

خطوات إقلاع الحاسوب عند إعطاء نبضة تشغيل للحاسوب ، تقوم وحدة التغذية Power Supply بإعطاء الجهود الكهربائية اللازمة لكل دارات الحاسوب الداخلية ، و بعد استقرار التغذية (انتهاء الحالة العابرة) تعطى إشارة جاهزية التغذية Power Good للوحة الأم (خلال المرحلة العابرة يكون المعالج بحالة تصفير)

عند جاهزية التغذية سيبدأ المعالج بتنفيذ البرنامج من عنوان محدد تملكه الدارة المتكاملة التي تحوي برامج Bios ، لذلك يتم تنفيذها عند بداية إقلاع كل حاسوب .

أول برنامج سيُنفذ في BIOS هو الـ BootStrap : 1 أول برنامج سيُنفذ في BIOS هو الـ BootStrap : 1.يقوم أولاً بتصفير جزء الذاكرة التقليدية من الرام و يحتل أول 640KB 2.تحميل أول 1KB من الذاكرة بأشعة المقاطعة Interrupt Vectors (هي عناوين برامج خدمة المقاطعات في الذاكرة) .

3.فحص الأجهزة المحيطية القياسية التي تملك برامج بيوس على متنها (مثل كرت الشاشة و بعض كروت الشبكة) . بعد فحص الأجهزة السابقة ، إذا وجد أحدها فإنه يعطيه التحكم ، مثلاً : نفرض وجود كرت شاشة  يعطي برنامجه التحكم : و هو من يعطي رسالة عند أول الإقلاع باسم شركة كرت الشاشة و إصداره ، ثم يقوم بتحميل البرامج اللازمة للإظهار في منطقة Video Ram . 4.بعد الانتهاء من تنفيذ برنامج BIOS الصغير الموجود في هذا النوع من المحيطيات ، فإنه يتم إعادة تسليم التحكم لبرامج BIOS .

5.يتم في هذه المرحلة تنفيذ برنامج الفحص الذاتي عند الإقلاع POST (Power On Self Test) : اختبار الأجهزة المحيطية القياسية للمعالج : ( الذواكر RAM – الشرائح الداعمة Chipset – المنافذ بأنواعها : Com ، LPT – .... ) اختبار الأجهزة المحيطية الموصولة ضمن الحاسوب و

مقارنتها مع القيم الموجودة في قسم CMOS ضمن BIOS سماح للمستخدم بالدخول للبرنامج Bios Setup Program لتوليف بعض الإعدادات (بضغط DEL أو F2 ..) قراءة تسلسل البحث عن نظام التشغيل ، و تكون هذه المعلومة مخزنة ضمن Bios CMOS Memory .

ملاحظة : يوجد نوعين من الأخطاء الظاهرة في هذه المرحلة

1.خطأ صادر عن الأجهزة المحيطية الأساسية : عندها يعطي صافرات محددة و تظهر رسالة نصية بشيفرة معينة على الشاشة (لهذا النوع من الأخطاء نعتمد بشكل أكبر على تتالي صوت الصافرات لأنه غالباً الخطأ الحاصل سيمنع أي إظهار على الشاشة ) ، الخطأين الأبرز من هذا النوع يمكن ملاحظتهما بإزالة كرت الشاشة أو ذاكرة Ram .

.2خطأ صادر عن الأجهزة المحيطية الأخرى : تعطي فقط رسائل نصية على الشاشة ، و يعطي POST في هذه الحالة للمستخدم إمكانيتين : إما تجاوز هذا الخلل و إكمال الإقلاع أو الدخول للبرنامج Bios Setup Program و إجراء أي تعديل على الإعدادات .

إذا كان تسلسل الإقلاع مضبوط في البداية على القرص الصلب فإنه سينفذ عدة عمليات تقوم بالبحث في جزء القرص الصلب Partition عن نظام التشغيل ، و عند إيجاده سيقوم بتحميله في ذاكرة الوصول العشوائي Ram و تسليمه التحكم .

شرح خيارات ضبط برنامج Bios Setup إن معظم شرائح البيوس المستخدمة باللوحات الأم تكون من صنع إحدى شركتين متخصصتين، شركة Phoenix وهى تصنع بيوس يعرف باسم Award، وشركة American Megatrends وهى مشهورة برمز AMI

و طريقة الدخول إلى البيوس تختلف من لوحة إلى أخرى ، ولكنها تتشابه بكونها تتم عند أول تشغيل الجهاز وقبل تحميل نظام التشغيل. بعض اللوحات تتطلب الضغط على زر DEL أو زرF2))أوF10)) وبعضها تتطلب الضغط على عدة أزرار بنفس الوقت، ومنها من تطلب منك إدخال قرص مرن خاص بها. بالعادة عند أول تشغيلك للجهاز ستجد رسالة تبلغك الأزرار التي يجب الضغط عليها للدخول إلى البيوس

لن يتم تغطية كل البنود في برنامج بيوس و إنما سيتم شرح الخيارات الأساسية التي تهم فني الصيانة في إعداده جهاز الحاسوب للعمل بشكل جيد

القوائم الرئيسية : 1. الخصائص القياسية Standard CMOS Features. 2 القوائم الرئيسية : 1.الخصائص القياسية Standard CMOS Features . 2.الخصائص المتقدمة Advanced BIOS Features . 3.الطرفيات المتكاملة Integrated Peripherals . 4.إعدادات إدارة التغذية Power Management Setup . 5.إعدادات التركيب و التشغيل PnP Configurations

6. تحميل إعدادات افتراضية أمثلية Load Optimized Defaults 7 6.تحميل إعدادات افتراضية أمثلية Load Optimized Defaults 7.ضبط كلمة سر المشرف العام Set Supervisor Password . 8.ضبط كلمة سر المستخدم Set User Password . 9.الحفظ و الخروج Save & Exit Setup . 10.الخروج بدون حفظ Exit without Saving .  

الخصائص القياسية Standard CMOS Features : يحتوى هذا القسم على الإعدادات والمعلومات الأساسية للجهاز. الإعدادات فيتضمن : 1.Date/Time : ضبط الوقت و التاريخ للجهاز . IDE Primary Master.2 : لإعداد القرص الصلب أو السواقة الموصولة للمنفذ IDE رقم 1 3.IDE Primary Slave : لإعداد القرص الصلب أو السواقة الموصولة للمنفذIDE رقم 1

IDE Secondary Master : لإعداد القرص الصلب أو السواقة الموصولة للمنفذ IDE رقم 2 . IDE Secondary Slave : لإعداد القرص الصلب أو السواقة الموصولة للمنفذIDE رقم 2 .

إن الإعدادات السابقة يمكن عملها بشكل آلي بتحويل كل الاختيارات السابقة إلى AUTO ، عندها فان اللوحة الأم ستتعرف على الأقراص لوحدها بكل مرة يتم تشغيل بها الجهاز ، و لا ينصح بالضبط اليدوي لكل منها لأنها تتطلب معرفة معلومات عن القرص الصلب نفسه مثل عدد الاسطوانات وا لرؤوس و القطاعات و باقي التفاصيل الفيزيائية للقرص الصلب لذلك من الأسهل ترك هذه القيم افتراضية .

Drive A / Drive B : لتعريف سواقات الأقراص المرنة   Drive A / Drive B : لتعريف سواقات الأقراص المرنة . Halt On : لتحديد ما إذا كانت اللوحة الأم ستتوقف عن تحميل نظام التشغيل وتعطيك رسالة بوجود خطأ إن حصل أي عطل ، و تتضمن الاختيارات التالية : All : أي التوقف عند كل أنواع الأخطاء . All but Keyboard : وهى لكل الأخطاء ماعدا أخطاء لوحة المفاتيح . All but Diskette : وهى لك الأخطاء ماعدا خطأ سواقة الأقراص المرنة.

All but Diskette : وهى لك الأخطاء ماعدا خطأ سواقة الأقراص المرنة   All but Diskette : وهى لك الأخطاء ماعدا خطأ سواقة الأقراص المرنة. All but Disk/Key : لكل الأخطاء ماعدا سواقة الأقراص المرنة ولوحة المفاتيح .

  الخصائص المتقدمة Advanced BIOS Features : Anti-Virus Protection : هذه الميزة تحمى القرص الصلب من فيروسات محددة و الطريقة التي تعمل بها هذه الميزة هي بمراقبة ملفات بدء التشغيل (Boot Sector) الموجودة بالقرص الصلب وإعطاء تحذير عند محاولة أي برنامج أو فيروس تغييرها. الميزة مفيدة بشكل عام وينصح باستخدامها ولكنها قد تسبب بعض المشاكل عند تنصيب نظام التشغيل أو البرامج ولذا ينصح أحياناً بإطفائها قبل تركيب أي برنامج جديد.

FSB Frequency : للتحكم بسرعة الناقل الأمامي للمعالج   FSB Frequency : للتحكم بسرعة الناقل الأمامي للمعالج. بحسب نوع اللوحة الأم ومميزات البيوس فانه ببعض اللوحات يمكنك أن تضع أي رقم من 66 إلى أكثر من 200 ميغاهرتز. طبعا استخدام التردد الغير مناسب لمعالجك قد يؤدى إلى عدم عمل الجهاز. ولكن غالب المعالجات يمكنها العمل بتردد اعلى من الرسمى وذلك بما يسمى كسر السرعة. CPU Clock Ratio : لتحديد معامل الضرب للمعالج ، و تأتي معظم المعالجات الحديثة بمعامل ضرب مقفول وهذا يعنى أن المستخدم لن يستطيع أن يغير معامل الضرب .

  Quick Power On Self-Test : عند تفعيل هذه الميزة فان اللوحة الأم لن تقوم بفحص العتاد والذاكرة عند بدء تشغيل الجهاز. هذا الأمر يؤدى إلى سرعة تشغيل الجهاز ولذا فإننا ننصح بإبقائها بوضع Enabled طوال الوقت ، و عند الشك بوجود مشاكل بالذاكرة أو بقطع العتاد، يستحسن إطفاء هذه الميزة لكي تجعل اللوحة الأم تفحص العتاد وتبلغك عن وجود أي مشاكل .

  First Boot Device ، Second Boot Device ، Third Boot Device : إن القوائم السابقة تستخدم لتحديد أولوية البحث عن نظام التشغيل وتحميله . و الاختيارات المتوفرة لكل من هذه القوائم هي القرص المرن ، السواقة الليزرية ، القرص الصلب و تجهيزات أخرى . يفضل غالباً تحديد البحث في القرص الليزري أولاً ثم القرص الصلب HDD-0 و هكذا .

  Boot Up Floppy Seek : تستخدم لتفعيل البحث عن مشغل الأقراص المرنة عند بدء تشغيل الجهاز ، إن تعطيل هذه الميزة مفيد للمستخدمين الذين لا يملكون أي مشغل للأقراص المرنة، وهنا فإنهم لا يريدون اللوحة أن تبحث عنه عند أول تشغيلها . أما إن كنت تملك مشغل أقراص مرنة، فالأفضل أن تبقى هذا الخيار فعال .

  Boot Up Num Lock Status : لتشغيل أو إطفاء الأرقام الموجودة على يمين لوحة الطباعة. عندما تحول هذا الاختيار إلى On فان زر Num Lock سيتم تفعيلة بشكل آلي عند تشغيل الجهاز. أما إذا حولت الاختيار إلى Off فان الزر لن يتم تفعيله وبالتالي فان الضغط على أزرار الأرقام سيجعلها تتحكم بالأسهم والوظائف الأخرى المخصصة لها .

  Security Option : يستخدم لوضع مستوى سرية لاستخدام الجهاز بحيث يطلب كلمة سر عند تشغيله ، و هناك خيارين متاحين : إما Setup : و تعني أن الجهاز سيعمل بدون طلب لكلمة السر ، لكن الدخول لإعدادات بيوس ستحتاج لكلمة السر . أو System : الجهاز لن يتابع عمله إلا بعد إدخال كلمة السر الصحيحة .

  HDD S.M.A.R.T. Capability : إن الأقراص الصلبة الحديثة تأتى بميزة تسمى S.M.A.R.T. وهى تسمح للقرص الصلب بمراقبة أدائه للوقوف على أي مشاكل قد تحصل به ويسجل هذه المشاكل بسجل خاص به. باستخدام برنامج خاص من الشركة المصنعة للقرص الصلب، فان سجل الأعطال سيتم تحليله والوقوف على المشاكل التي حدثت للقرص الصلب ومن ثم اقتراح سبل لإصلاحها.ننصح بإبقاء هذا الخيار مفعلا طوال الوقت .

تحميل إعدادات افتراضية أمثلية Load Optimized Defaults : يقوم هذا الأمر بضبط قيم افتراضية لكل خصائص بيوس بحيث تعطى أفضل أداء ، بالعادة تعتبر هذه الطريقة وسيلة سريعة لزيادة أداء الجهاز بدون الحاجة للدخول إلى القوائم بشكل منفصل وتغيير الاختيارات ، و ينصح عند تجميع قطع جهاز الحاسوب باختياره في البداية .

ضبط كلمة سر المشرفSet Supervisor Password : هذا الاختيار يمكنك من ضبط كلمة السر للدخول إلى إعدادات البيوس. سيتم طلب كلمة السر عندما يحاول أي شخص أن يدخل لقوائم البيوس، ولكن يمكن تشغيل الجهاز والعمل على نظام التشغيل بدون أن يتم طلب أي كلمة سر .  

ضبط كلمة سر المستخدم Set User Password : هذا الاختيار يمكنك من وضع كلمة سر لتشغيل الجهاز. هنا، لا يمكن الدخول على نظام التشغيل إلا بعد إدخال كلمة السر.

الحفظ و الخروج Save & Exit Setup : هذا الاختيار يستخدم لحفظ التغييرات التي تم ضبطها على البيوس قبل الخروج منه.

  الخروج بدون حفظ Exit Without Saving : هذا الاختيار يسمح لك بالخروج من البيوس بدون حفظ أي تغييرات عمت بها على إعدادات البيوس ، و يستخدمه فني الصيانة عند الشك أنه قام بتغيير قيمة غير مطلوبة .

انتظرونا في الدرس الثاني منقول للفائدة العلمية انتظرونا في الدرس الثاني مع تحيات المهندس ماجد ضاهر هــــــــــــ963/14224380+ــــــــــ جوال ـــ963/944504676+ــــــــــ