Donanım – BIOS Nedir? Nasıl Yapar?

     Donanım üzerine yazacağım yazı serinin 1. yazısı “BIOS Nedir? Nasıl Yapar?” konusuna değineceğiz. Bu bağlamda Bios’un ne olduğundan, alt birimlerinin ne olduğundan Bios’un sistemi başlatma aşamasında neleri nasıl yaptığından bahsetmeye çalışacağım.

     Bilgisayarın en önemli ama en sessiz parçası. Marka amblemlerinin ardına saklanmış gizli kahraman.  Alt tarafı bir çip, nasıl bu kadar değerli ve öenmli olabilir?

     Bios, Basic I/O System ( Temel Giriş/Çıkış Sistemi ) kelimelerinin baş harflerinden oluşmuş, EEPROM( Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory ) üzerine yazılmış, bilgisayarın donanımsal olarak başlangıç parametrelerini içeren bir sistemdir. Bilgisayarda güç ünitesini bile başlatan Bios‘tur. Bios, donanımları başlatmakla, MBR‘leri* taramakla yükümlüdür. MBR bulunamadığında veya hatalı bir donanım algıladığında sistemi başlatmaması gerekir. Böyle durumlarda eğer hata, temel bileşenlerdeyse (RAM,CPU,GPU vs.) bip sesinin kombinasyonlarıyla  kullanıcıyı uyarması gerekir. 2 uzun bip 1 kısa bip gibi.

     Bios basit gibi görünen fakat temel olarak iki kısımdan meydana gelen bir yapıdır. Asıl Bios sisteminin bulunduğu EEPROM kısmı ve CMOS denilen ve sanılanın aksine Bios‘un değil sadece Bios ayarlarının tutulduğu kısım. Fakat burada şu unutulmamalıdır. Bios‘un varsayılan ayarlarının yedeği Bios‘un EEPROM kısmında tutulur. CMOS‘da meydana gelen herhangi bir veri kaybı olduğunda EEPROM kısmındaki ayarları CMOS‘a kopyalar veya CMOS‘un herhangi bir nedenden dolayı devre dışı kalması halinde Bios ayarları EEPROM kısmındaki yedekten okur. CMOS‘un içinde bulunan verilere örnek vermek gerekirse  boot öncelikleri, saat-tarih, işlemci frekansı vb. CMOS denilen kısımdaki ayarlar bir pil beslemesiyle tutulur. CMOS‘un ayarlarının pil ile tutulmasının mantığı ise yanlış ayarlanan bir değer için komple CMOS değişikliği yapmamak içindir. Örneğin yaptığınız ayarlardan dolayı bilgisayar açılmıyor. Bios‘un ayarları okuduğu yerin CMOS olduğunu bildiğimiz için CMOS pilini çıkarıp bekleyip taktığımızda genellikle bilgisayarımız açılır.

     Peki ya CMOS verileri pil ile korunmuyor olsaydı ayarları nasıl sıfırlardık? Bu durumda tek çözüm yeni bir CMOS takmak olurdu. Fakat şöyle bir soru var ortada. Madem Bios Read-only bir bellek, Bios updateler nasıl Bios’a veri yazabiliyor? Bunun cevabı Bison önceden ROM olup daha sonrada EEPROM’lara dönüştürülmesidir. EEPROM‘lar da read-only’dir fakat elektrik ile silinebilir/yazılabilir özelliktelerdir. EEPROM‘lar elektrik yoluyla kendini programlanması için sisteme izin veren bir yapıdır.

     Bios’un ne olduğunundan bahsettikten sonra neyi nasıl yaptığından bahsedelim. Bunun için Bios’un amacı olan bir bilgisayarın nasıl başladığına değinelim.

Ön Yükleme Süreci (Boot) 

1- )  Bilgisayarınızın güç düğmesine bastık. Saniye içinde ekrana görüntü geldi fakat aslında işin arkaplan öyle değildir. Düğmeye basıldıktan sonra anakartın chipseti, güç ünitesine veya şarj aletine sinyal gönderir. Durumun ne? veya Voltaj bilgisayara zarar vermez değil mi?.olduğuna dair bir sinyal gönderir. Bu sinyale Power Good Signal denir. Bu sinyalden sonra chipset, işlemciye elektriği verir.

2- )  İşlemciye elektrik geldi fakat işlemci hiç bir şey hatırlamıyor. Bir şey hatırlamadığı için işlem  de yapmıyordur.  Başlangıç durumunda yani işlemci ne yapacağını bilmediği durumlarda Bios‘un sonundaki 16byte’a bakar ve oradan Bios‘un başlangıç adresini alarak o adresteki kodları işlemeye başlar. İşlemciye Bios‘un son 16byte’ına gitmesini söyeleyen kod, işlemc üreticilerinin tamamı tarafından standart olarak kodlanır. Fakat burada bir soru var. Hani işlemci Bios‘un nerde olduğunu bilmiyordu? İşlemci fiziksel olarak anakartta Bios‘a direkt bağlıdır fakat burada unutulmaması gereken şey Bios‘un da bir bellek olduğu. Yani kodlar ve veriler belirli adreslerde. Bu yüzden başlangıç kodunun nerede başladığının işlemciye bildirilmesi gerekir.

3- )  İşlemci Bios‘un adresini aldı ve Bios‘u işlemeye başladı. Burada artık bütüm kontrol Biosta. Bios’un ilk komutu Power-On Self Test (POST)’tur. Bunun anlamı şudur. Bios, artık ayağa kalmış ve etrafındaki bütün bileşenlere (ram, gpu,hdd, usb vb.) Durumun ne, sağlam mısın? diye sorar. Eğer bir hata oluşmuşsa Yine Bios’un içindeki acil durum senaryoları devreye girer, Bios beep(bip) sesleri çıkarmaya başlar. Bunların kombinasyon olduğunu ve her bir kombinasyonun başka bir anlamı olduğunu daha önce söylemiştik.

4- )  Bios bütün herkesi kontrol etti ve herkesten olumlu cevap aldı. İlk başlatacağı donanım Grafik Kartıdır. Fakat Bios direkt olarak Grafik kartını başlatmaz, Grafik kartının üstünde bulunan Bios‘u Grafik kartını başlatması için uyarır. Bunun nedeni Grafik kartının kendine ait işlemcisi, Ram’i ve anakarttan bağımsız farklı hız ve frekanslarda veri yollarının bulunması. Grafik kartının Bios’u kartı başlatırsa Anakart Bios’una olumlu başlatamazsa olumsuz cevap verir. Olumsuz bir cevap durumunda anakart Bios’u yine beep sesleriyle kullanıcıyı bilgilendirir.

5- )  Bu aşamada Bios kendi başlangıç ekranını gösterir. Bu ekranda Bios’un üreticisi, versiyonu, sistem logosu, Bios ayarlarına ulaşabileceğiniz tuşların bilgisi gibi bilgiler yer alır. Dizüstü bilgisayarlarda bu aşamada genelde üreticinin logosu görünür ama bunu Biostan bunu değiştirmek mümkündür.

6- )  Grafik kartından sonra anakartı tarayarak, başka Bios’u olan bir donanım olup olmadığına bakar. Mesela sabit disklerin kendi Bios’ları vardır. Bulduğu Bios’lu donanımların Bios’larını tetikleyerek başlamalarını sağlar.

7- )  Ekranda yazılar çıktı. Bu yazılar Bios mesajlarıdır. Eski tip bilgisayarlarda genellikle ekrana yazılar çıkar fakat yeni nesillerde ürecinin logosu çıkmaktadır. (“Toshiba”,”Acer” gibi.) Bunu Bios‘tan ufak bir ayarla değiştirmek mümkün olabilir. Ekrandaki bu mesajların bir kısmı Bios ile etkileşime geçebilmeniz için basmanız gereken tuşu/tuşları göstermektedir. Bios‘u açabilmeniz, Boot aygılarını elle Boot edebilmeniz veya Recovery işlemine başlayabilmeniz bu etkileşimlere örnek olarak verilebilir.

8- )  Bios’u olan donanımlar başladı. Bios’u olmayan veya Tak-Çalıştır olan cihazlar ise bu aşamada başlatılır. Cihazların durumuyla ilgili ekranda yazılar çıkar.

9- )  Bütün donanımlar başladı ve sağlıklı. İyi ama Bios‘un artık işi devretme vakti geldi. Kime devredecek? Tabi ki işletim sistemine. Ama Bios‘ta işletim sistemler, yok veya hangi donanımda işletim sistemi var bilmiyor. Bu yüzden burada Boot öncelikleri devreye girer. Önceliklere göre başlatılır. Öncelik Optik Okuyucuysa Boot edilecek “Boot File” aranır. Bulunamazsa bir sonraki Boot aygıtına geçilir. Eğer Sabit Disk Boot edilecekse, Sabit Diskte bulunan Master boot record (MBR) kaydını arar. MBR kaydı için ise diskin başlangıç noktasına yani Diskin ilk sektörüne bakar. Diskin ilk sektörü demek Sektor : 1 – Blok : 0 – Cylindr : 0 – Cluster : 0

 

     Eğer Bios aradığı MBR kaydını bulursa ve MBR sağlam ise MBR, Bios‘tan görevi alarak işlemciye gönderdiği parametlerler ile işletim sistemini başlatır. Eğer Bios, MBR kaydı bulamazsa önyükleme önceliği sırasına göre bir sonraki cihaza geçer.

     Eğer Bios önyüklenecek bir medya veya sürücü bulamazsa doğal olarak hata verir. Bu hata mesajı Bios’tan Bios’a göre değişse de genelde “No bootable media found” benzeri bir yazı olur.

     MBR konusu başta olmak üzere Dosya Sistemlerine bir sonraki postta değineceğim. Yardımcı olması dileğiyle…

Reklamlar

Donanım – BIOS Nedir? Nasıl Yapar?” üzerine bir yorum

  1. Geri bildirim: Metehan Toksoy | Donanım – MBR Nedir?

Bir Cevap Yazın

Aşağıya bilgilerinizi girin veya oturum açmak için bir simgeye tıklayın:

WordPress.com Logosu

WordPress.com hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Google+ fotoğrafı

Google+ hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Twitter resmi

Twitter hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Facebook fotoğrafı

Facebook hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Connecting to %s