Il Bios in azione
Bios Rom		Disco Fisso
	Cmos Ram
Chipset		Scheda Video
Il Bios è un piccolo programma memorizzato su una memoria Rom che si occupa di far avviare il sistema al momento dell'accensione e di coordinare le attività del computer quando è in funzione. Per il suo funzionamento usa i valori dei parametri dei diversi componenti del computer memorizzati su una memoria Ram a tecnologia Cmos.

Nelle schede madri più moderne il Bios è memorizzato su memorie Rom riscrivibili (Eeprom, Electronic Erasable Programmable Rom) che possono essere aggiornate in modo da rendere disponibili nuove funzionalità quando diventano necessarie. Oltre al chip del Bios, sul computer è presente una piccola memoria Ram realizzata con la tecnologia a basso consumo di energia Cmos (Complementary Metal Oxide Semiconductor) e chiamata perciò Cmos Ram o più semplicemente Cmos, la cui funzione è quella di memorizzare le informazioni di cui il computer ha bisogno per funzionare, come il tipo di tastiera, di sistema video e di disco fisso, i parametri del chipset e anche l'ora e la data.

Caratteristica molto importante di questa memoria è che permette di modificare i suoi valori, lasciando all'utente di scegliere la configurazione che ritiene più opportuna.

Il Bios e la procedura di accensione

Come abbiamo accennato, al momento dell'accensione della macchina viene attivato automaticamente il software del Bios che, prima di caricare il sistema operativo, esegue i test automatici di avvio del sistema (Post - Power On Self Test), i quali consistono in un insieme di controlli per verificare che tutte le componenti funzionino correttamente. In pratica vengono controllate la frequenza di funzionamento del sistema, la memoria presente sulla scheda video e i segnali che controllano il monitor, vengono eseguiti una serie di test per stabilire se i chip della Ram funzionano e se la tastiera e il disco fisso sono collegati. Al termine di questa fase i risultati del Post vengono confrontati con il contenuto della memoria Cmos, che contiene l'indicazione dei componenti installati e, se è tutto a posto, viene lanciato il sistema operativo.

Il Bios e il funzionamento del sistema

Oltre a permettere l'avvio della macchina, il Bios consente il dialogo tra l'hardware e il sistema operativo. In pratica si assume il compito di trasmettere e riconoscere i corretti segnali elettrici associati ai diversi componeneti hardware. In questo modo, invece di dover sapere come lavora ogni dispositivo, un programma applicativo deve solo sapere come comunicare con il Bios tramite il sistema operativo.

I parametri del Bios

Durante l'esecuzione dei test iniziali, il Bios permette all'utente di accedere a un programma di configurazione (chiamato solitamente Bios Setup) che consente di esaminare e modificare il contenuto della Cmos Ram.

Sullo schermo compare infatti un messaggio che dice di premere un tasto, solitamente canc (del in alcune tastiere), oppure una combinazione di tasti come ctrl-alt-esc. Se si decide di entrare, dopo qualche istante comparirà sul video un menu la cui veste grafica e le voci possono differire da produttore a produttore (a volte sono presenti differenze anche tra le diverse versioni del Bios di uno stesso produttore) ma che in genere sono quelle riportate nella figura qui a lato.

Standard Cmos Setup

La finestra Standard Cmos Setup permette di memorizzare la configurazione di base del sistema e di impostare l'orologio, la data e la gestione degli errori. Solitamente i valori di questa finestra non vanno modificati a meno che non si cambi la configurazione della macchina come ad esempio se si installa un nuovo disco. In questo caso è necessario inserire alcuni parametri nel campo hard disk, visualizzato nel centro della schermata. La configurazione dei dischi fissi è una delle operazioni più complesse tra le varie opzioni presenti nel setup. Fortunatamente i Bios moderni contengono una funzione (auto) che interroga direttamente il disco ottenendo automaticamente le informazioni che vengono poi memorizzate nella Cmos.

Bios Features Setup

Questa finestra consente di definire alcune caratteristiche del sistema e, entro certi limiti, di migliorare le prestazioni del computer. Non tutti i parametri sono modificabili: alcuni vengono forzati nel loro valore di default dal costruttore dell'hardware per rispettare le specifiche di progetto. In generale il Bios Features Setup dà la possibilità di impostare la protezione dai virus, la velocità di default del sistema, la sequenza di avvio, le caratteristiche di funzionamento della tastiera e lo shadowing. Quest'ultimo rappresenta il processo di copiatura del contenuto di una memoria lenta in una memoria più veloce, in modo che il suo contenuto possa essere letto in un tempo inferiore. In pratica copia il contenuto delle Rom del Bios del sistema e della scheda video in opportune locazioni di memoria Ram per velocizzarne l'accesso. Quando si abilita lo shadowing, le prestazioni del sistema possono infatti migliorare, a seconda dei casi, fino al 10 per cento.

Chipset Features Setup

In questa pagina si trovano i parametri di configurazione del chipset, tra cui quelli relativi alla temporizzazione (timing) delle operazioni di lettura e scrittura della Ram. La manipolazione di questi valori deve essere fatta con cautela. Infatti impostare valori troppo bassi (cioè ridurre gli stati di attesa e la latenza, ovvero l'intevallo che intercorre tra l'invio di un comando di lettura/scrittura e la sua effettiva esecuzione) può generare malfunzionamenti del sistema. Ricordando che solo i componenti della migliore qualità permettono di impostare i valori più bassi, se si vuole cercare di migliorare le prestazioni del computer agendo su questi parametri è utile procedere molto lentamente, modificando un parametro alla volta e riavviando il computer per vedere se il sistema è in grado di sostenere la nuova configurazione. È necessario però sfatare un mito: la differenza di prestazioni tra una configurazione estrema e una più tranquilla non è esagerata. È opportuno valutare quindi se l'incremento di velocità del sistema possa controbilanciare il rischio di possibili guasti causati dalla configurazione troppo spinta.

Power Management Setup

Questa sezione permette di ridurre il consumo di energia, spegnendo il monitor e mettendo il disco in stato di attesa se il computer non viene usato per un certo periodo. Sebbene il risparmio energetico dovrebbe essere prioritario, l'impostazione di condizioni molto severe potrebbe causare un decadimento delle prestazioni del sistema. È necessario quindi scegliere la configurazione più adatta alle proprie esigenze, in modo da equilibrare le esigenze di contenimento dei consumi con quelle di massimizzare le prestazioni della macchina.

Pnp e Pci Setup

Le opzioni della pagina Pnp and Pci Setup avvisano il sistema della presenza di un software compatibile con le specifiche plug-and-play e configurano gli slot del sistema. Lo standard Pci (Peripheral Component Interconnect) è stato sviluppato da Intel per semplificare le procedure di installazione e per permettere alle periferiche di usufruire al massimo della potenza di calcolo resa disponibile dai processori di classe Pentium e Pentium II. Le specifiche Pci ottengono questi risultati grazie al supporto al plug-and-play e all'utilizzo di un bus di comunicazione a 32 bit. Grazie al plug-and-play il Bios del sistema è in grado di determinare automaticamente le risorse necessarie per nuove periferiche, semplificando l'installazione delle nuove schede. Se però sono presenti vecchie schede Isa che richiedono risorse specifiche (che non possono cioè essere impostate automaticamente dal Bios) in queste pagine è possibile impostarle manualmente permettendo ai vecchi componenti di lavorare sul sistema nuovo.

Ide Hdd Auto Detection

Questa opzione permette di individuare automaticamente i parametri di configurazione del disco fisso e di inserirle automaticamente nella schermata dello Standard Cmos Setup. I sistemi attualmente in produzione integrano un controller Eide (Enhanced Integrated Drive Electronics) che gestisce fino a 4 periferiche, inclusi i lettori di Cd-Rom.

Load Bios Defaults

Questa voce permette di risolvere eventuali problemi causati dalla manipolazione dei parametri memorizzati nella Cmos caricando i valori di default del sistema preimpostati dal produttore. Questi però non sono ottimali e disabilitano tutte le caratteristiche che possono migliorare le prestazioni della macchina.

Load Setup Defaults

Analoga alla recedente, carica però valori ottimizzati per il sistema. È la scelta consigliabile per operare in assoluta tranquillità, perdendo comunque la possibiltià di usare le impostazioni spinte del sistema.

User Password e Supervisor Password.

Queste due opzioni impostano le password del sistema: User Password permette di definire la password per proteggere l'accesso al sistema, Supervisor Passowrd permette di impostare, oltre a questa, la password per impedire la manipolazione dei parametri del Bios memorizzati nella Cmos.

Save & Exit Setup e Exit Whitout Saving

Permettono di uscire dal programma di setup del Bios salvando o meno le modifiche effettuate ai valori della Cmos.

Uso intelligente dei parametri del Bios

La ricerca esasperata delle prestazioni della macchina può portare all'insorgere di alcuni malfunzionamenti del sistema, come ad esempio la perdita di dati in memoria che determinano il blocco del computer. Inoltre i sistemi operativi più avanzati, come Windows 95 e Windows 98 possono interpretare in modo errato i messaggi che arrivano dall'hardware, generando messaggi di errore a volte fuorvianti. In molti casi è meglio avere un computer che funzioni senza inconvenienti piuttosto che averne uno leggermente più veloce ma instabile e potenzialmente insicuro che magari bisogna riavviare due o tre volte al giorno perché si blocca. Inoltre per poter agire sui paramentri del Bios è necessario avere una conoscenza approfondita del loro significato.

È necessario quindi, oltre a leggere attentamente il manuale della scheda madre, approfondire alcuni concetti su testi specializzati, recuperando eventualmente le informazioni aggiuntive via Internet, sia dai siti dei produttori sia da siti specializzati sull'argomento come www.lemig.umontreal.ca/bios/Bios_sg.htm o www.ping.be/bios.

In ogni caso, se si vuole provare, il suggerimento di Computer Inter@ctive nell'uso del programma di setup è nel fare una impostazione alla volta, controllare che tutto funzioni, eseguire gli opportuni test di prestazioni e annotare le modifiche che hanno portato ad effettivi miglioramenti.

Bisogna ricordare però che nella maggior parte dei casi le impostazioni di default sono quelle che presentano il miglior compromesso tra affidabilità e potenza elaborativa.

Quick power on self test

Alcune delle verifiche sul sistema eseguite durante il Post (Power On Self Test) sono disattivabili dall'utente e possono essere trascurate per velocizzare l'avvio del sistema quando si lavora con una macchina che non ha subito modifiche recenti. Quando si installa un nuovo componente è consigliabile però eseguire integralmente il Post in quanto esso permette di controllare il corretto funzionamento del nuovo hardware prima dell'avvio del sistema operativo. Se il Post segnala un errore è necessario ripetere correttamente la procedura di installazione del nuovo componente hardware oppure, nel caso che non si riesca a risolvere il problema, sostituire il pezzo che non funziona con uno compatibile con le caratteristiche del sistema.

Cmos al comando

Le prestazioni del Pc sono molto influenzate dalle impostazioni del Bios memorizzate nella Cmos. Questo perché la Cmos dice la velocità di lettura dalla memoria, se la cache è abilitata o no, quanto veloce gli adattatori Pci comunicano con le schede. Inoltre le informazioni memorizzate nella Cmos permettono di specificare le configurazioni del disco fisso e le modalità di risparmio energetico

Scsi è autonomo

Affinché un disco fisso possa lavorare con il computer esso deve essere configurato nel setup della Cmos. Fanno eccezione i dispositivi Scsi che hanno una loro scheda che ha un suo Bios e che quindi non hanno bisogno di quelloprincipale del comptuer.

La batteria

Se il computer perde i parametri di configurazione del sistema (ad esempio non riconosce il disco fisso) la causa potrebbe essere la batteria che alimenta la Cmos Ram. In alcuni casi è sufficiente tenere acceso il computer per ricaricarla, ma in ogni caso la si può sostituire agevolmente.

Che cos'è lo shadowing

Poiché la memoria Ram del sistema è più veloce di quella del Bios molti produttori di computer progettano i loro sistemi affinché il contenuto del Bios venga copiato in una particolare zona della memoria (questo procedimento prende il nome di shadowing).

Gerovital per Pc

Alcuni vecchi Pc non possono lavorare con nuovo hardware perché il Bios non è in grado di supportarlo. In pratica il sistema operativo non può chiamare una routine Bios per usarlo. Questo può essere risolto o sostituendo il vecchio Bios con uno nuovo che supporta il nuovo hardware o installando un driver apposito per nuovo hardware.

Il setup del Bios

Il setup è un insieme di procedure che permettono di configurare un computer secondo le sue caratteristiche hardware. Permette di cambiare i parametri che il Bios usa per configurare il chipset. Nei modelli più recenti le funzioni del chipset sono diventate molto complesse e quindi la quantità di parametri configurabili dal Bios è cresciuta. Per fortuna tra i diversi produttori c'è una certa standardizzazione per quanto riguarda la terminologia. Purtroppo molte volte la documentazione dei Bios è veramente scarsa. Per peggiorare la situazione alcuni parametri sono definiti dai produttori di Bios, altri dai produttori di chipset, altri ancora dai produttori delle schede madri.

I produttori di Bios

I produttori più diffusi sono attualmente Award (www.award.com) e American Megatrends (www.ami bios.com) sulle cui home page è possibile trovare utili informaioni sui diversi modelli di Bios. Inoltre i possessori di Flash Bios (cioè quelli aggiornabili via sofware) possono scaricare le eventuali nuove versioni.