بایوس (bios) چیست؟

بایوس (BIOS) چیست؟ راهنمای کامل سامانه ورودی/خروجی پایه‌ای

بایوس (BIOS) که مخفف عبارت Basic Input/Output System به معنای "سامانه ورودی/خروجی پایه‌ای" است، یک جزء حیاتی در هر دستگاه الکترونیکی هوشمند از جمله کامپیوترها، لپ‌تاپ‌ها، مودم‌ها و تلویزیون‌ها محسوب می‌شود. بایوس در واقع یک سفت‌افزار (Firmware) است که درون یک تراشه حافظه (معمولاً EEPROM یا Flash Memory) بر روی مادربرد دستگاه قرار گرفته است.

سفت‌افزار یا فریم‌ور به مجموعه‌ای از برنامه‌های سطح پایین و تقریباً ثابتی گفته می‌شود که به صورت دائمی در چیپ‌های الکترونیکی ذخیره شده و وظیفه کنترل و مدیریت اولیه آن دستگاه را بر عهده دارند. به دلیل اینکه این سفت‌افزار عمدتاً فقط خواندنی (Read-Only) است، به آن ROM BIOS نیز گفته می‌شود؛ اما باید توجه داشت که این حافظه تحت شرایط خاصی مانند به‌روزرسانی (Update) قابل تغییر و بازنویسی است.

وقتی شما دستگاه خود را روشن می‌کنید، بایوس بلافاصله وارد عمل می‌شود. همانطور که از نامش پیداست، وظیفه اصلی آن تشخیص، مدیریت و تست انواع ورودی‌ها و خروجی‌های سیستم است. پس از اطمینان از سلامت و کارکرد صحیح قطعات پایه، نوبت به مهم‌ترین وظیفه آن یعنی راه‌اندازی سیستم‌عامل می‌رسد. این کار از طریق شناسایی و خواندن رکورد راه‌انداز اصلی (MBR - Master Boot Record) از حافظه تنظیم شده (مانند هارد دیسک، فلش مموری و...) انجام می‌گیرد.

وظایف اصلی و حیاتی بایوس در لپ‌تاپ و کامپیوتر

بایوس مجموعه‌ای از کارهای ابتدایی اما ضروری را برای آماده‌سازی سیستم جهت راه‌اندازی سیستم‌عامل انجام می‌دهد. این وظایف عبارتند از:

1. انجام تست خودکار هنگام روشن شدن (Power-On Self Test - POST):

بایوس قبل از هر چیز، سلامت و کارکرد صحیح قطعات سخت‌افزاری حیاتی مانند پردازنده (CPU)، حافظه رم (RAM)، کارت گرافیک و کنترلرهای اصلی را تست و آزمایش می‌کند. در صورت وجود هرگونه مشکل (مثلاً عدم نصب صحیح RAM)، بایوس با استفاده از کدهای بوق (Beep Codes) خاص، کاربر را از نوع خطا مطلع می‌سازد.
2. فعال‌سازی درایورهای سطح پایین:

درایورها به عنوان رابط بین سخت‌افزار و نرم‌افزار عمل می‌کنند. بایوس با استفاده از درایورهای سطح پایین، امکان کنترل اولیه‌ی قطعات و ورودی‌ها (مانند کیبورد) را فراهم می‌کند. این کار به آماده‌سازی سخت‌افزارها برای تعامل با سیستم‌عامل کمک می‌کند.
3. راه‌اندازی سیستم‌عامل (Bootstrapping):

این مهم‌ترین وظیفه بایوس است. بایوس به ترتیب اولویت‌بندی شده‌ای که در تنظیماتش مشخص شده (مثلاً هارد دیسک، USB، CD/DVD)، حافظه‌های جانبی را برای یافتن MBR (رکورد راه‌انداز اصلی سیستم‌عامل) بررسی می‌کند. پس از یافتن MBR و تأیید سلامت آن، کنترل سیستم را به سیستم‌عامل می‌سپارد تا فرآیند بوت تکمیل شود.
4. ارائه امکانات پیکربندی (BIOS Setup):

بایوس به کاربر این امکان را می‌دهد تا از طریق یک رابط کاربری ساده (معروف به BIOS Setup یا CMOS Setup)، تنظیمات پایه‌ای سخت‌افزار را بر اساس نیاز خود پیکربندی کند. این تنظیمات می‌تواند شامل موارد زیر باشد:
- اولویت‌بندی دستگاه‌های بوت (Boot Order).
- تنظیم ماژول‌های صوتی (Onboard Audio) و کنترلرهای USB.
- پیکربندی پورت‌های موازی و سریال.
- تنظیم تاریخ و زمان سیستم.
- پشتیبانی از فناوری‌های خاص (مانند مجازی‌سازی - Virtualization).
- در برخی موارد، اورکلاک (Overclock) منابع سیستمی.
5. فعال‌سازی بایوس‌های سایر قطعات (Option ROMs):

ممکن است تصور کنید بایوس مادربرد به تنهایی تمام فرآیند آماده‌سازی را انجام می‌دهد، اما قطعاتی مانند کارت‌های گرافیک حرفه‌ای، کنترلرهای RAID یا کارت‌های شبکه پیشرفته، خودشان دارای یک بایوس اختصاصی (معروف به Option ROM) هستند. بایوس مادربرد این بایوس‌های فرعی را شناسایی کرده، فعال می‌کند و کنترل آن‌ها را به عهده می‌گیرد تا دستگاه‌های مربوطه بتوانند به درستی با سیستم ارتباط برقرار کنند (مثلاً نمایش تصویر اولیه از طریق بایوس کارت گرافیک).
6. کنترل پایه‌ای قطعات سخت‌افزاری:

بایوس با استفاده از درایورهای سطح پایین و پیکربندی‌های خود، کنترل اولیه‌ای بر منابع سیستمی اعمال می‌کند. این کنترل، فراتر از صرفاً بالا بردن کارایی، به معنای آماده‌سازی پایه و اساسی قطعات برای ورود سیستم‌عامل است.