خوب قطعا با نام BIOS آشنایی دارید و تا حدودی با کارایی این Firmware در سیستم های کامپیوتری شناخت دارید. افرادی که در دنیای کامپیوتر به تازگی وارد شده اند شاید چند مورد در خصوص BIOS برایشان جای سئوال داشته باشد ، سئوالاتی از قبیل اینکه BIOS در کجای سیستم ذخیره شده است ؟ چگونه ذخیره شده است ؟ در این مطلب قصد داریم در خصوص این مورد با هم صحبت کنیم و ابهاماتی که در این خصوص وجود دارد را برطرف کنیم. مطلب اصلی که در این قسمت می خواهیم به پاسخ آن برسیم این است که واقعا BIOS یک سیستم در کجای آن ذخیره شده است ؟
پاسخ این سئوال را از جوانب مختلفی می توان بررسی کرد ابتدا به ترجمه ویکیپدیا در خصوص BIOS نگاهی می اندازیم ، در ویکیپیدا اینگونه عنوان شده است که نرم افزار BIOS بر روی یک حافظه غیر فرار یا non-volatile ROM که فقط خواندنی است بر روی چیپ های مادربورد ذخیره شده است. در کامپیوترهای مدرن امروزی محتویات BIOS بر روی یک حافظه فلش چیپ شکل وجود دارد که همین موضوع باعث این می شود که شما بتوانید براحتی و بدون از جا در آوردن چیپ از مادر بورد اطلاعات موجود بر روی BIOS را دوباره نگاری یا rewrite کنید.
همین قابلیت به BIOS این امکان را می دهد که براحتی به نرم افزارهای جدیدتر BIOS بروز رسانی شود و باگ ها و امکانات جدید و همچنین نقاط ضعف و حفره های امنیتی موجود در BIOS براحتی بروز رسانی و مشکلات آن برطرف شود. نکته جالب در اینجاست که ما خوانده ایم که حافظه ROM یا همان Read Only Memory یک حافظه فقط خواندنی است ، پس چطور اطلاعات BIOS می تواند مجددا بر روی چیپ نوشته شوند ؟ آیا واژه حافظه فلش چیپ به همان معنای حافظه غیر فرار است ؟ آیا هر دوی اینها یکسان هستند ؟ مهمترین مسئله در اینجاست که آیا BIOS سیستم در دو سخت افزار جداگانه ذخیره می شود یا اینکه صرفا یک سخت افزار یا چیپ مسئول نگهداری BIOS می باشد ؟
برنامه BIOS به خودی خود در حافظه ای به نام EEPROM ذخیره می شود ، این واژه هم می تواند به معنی استفاده از یک حافظه فلش باشد و هم استفاده از Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory ، بنابراین در اینجا معنی فقط خواندنی یا Read Only فقط در خصوص غیر فرار بودن حافظه یا Non-Volatile بودن آن صدق می کند ، به معنی اینکه زمانیکه برق کامپیوتر شما قطع می شود اطلاعات داخل این چیپ به همان شکل قبلی باقی مانده و حذف نمی شوند.
برای درک بهتر این موضوع RAM سیستم را در نظر بگیرید ، RAM یک حافظه فرار یا Volatile است به معنی اینکه به محض اینکه برق کامپیوتر قطع شود اطلاعات موجود بر روی آن نیز پاک می شود. وقتی صحبت از این می کنیم که حافظه ROM ما EEP است یعنی ما می توانیم آن را مجددا نوشته یا بروز رسانی کنیم. در زمان های قدیم زمانیکه شما می خواستید BIOS سیستم خود را Update کنید بایستی Chipset آن را از مادربورد جدا کرده و Chipset نرم افزار جدید BIOS را جایگزین آن می کردید ، این در حالی است که اگر اینکار را نمی توانستید انجام دهید باید آن را به کمپانی سازنده بر می گرداندید تا آنها برای شما عملیات بروز رسانی را انجام دهند. با پیشرفت های امروزی و استفاده از EEPROM ها دیگر نیازی به چنین کارهایی نیست و شما به راحتی می توانید اینکار را انجام دهید.
گفتیم که در BIOS های امروزی به نوعی از یک حافظه فلش استفاده می شود که غیر فرار است. اطلاعات موجود بر روی این سخت افزار را می توان به راحتی پاک کرد و مجددا برنامه ریزی کرد و دقیق مشابه عملیاتی که می توان بر روی حافظه فلش انجام داد را می توان بر روی این چیپ نیز انجام داد. ذاتا حافظه های فلش برگرفته ای از EEPROM ها هستند. بصورت کلی دو نوع حافظه فلش وجود دارد که بر اساس گیت های منطقی NAND و NOR طراحی شده اند.
ساختار داخلی هر یک از حافظه های فلش ذکر شده بر اساس ویژگی هایی طراحی شده است که گیت های منطقی مربوطه دارند. حافظه های EPROM باید اول بصورت کامل پاک شوند تا بتوان آنها را مجددا برنامه ریزی کرد ، حافظه های فلش نوع NAND را می توان بصورت بلوک بلوک خواند و نوشت که می توان این را یک مزیت در خصوص حافظه های فلش جدید عنوان کرد. حافظه های فلش نوع NOR فقط به یک بایت از اطلاعات اجازه خواندن و نوشتن همزمان را می دهد ، یا این بایت برای حذف اطلاعات است و یا برای خواندن یا نوشتن اطلاعات بر روی حافظه استفاده می شود.
البته به این نکته توجه کنید که EEPROM ها و حافظه های فلش هر یک چیز مشترک و یکسان نیستند. درست است که حافظه های فلش از یک تکنولوژی مشترک با EEPROM ها استفاده می کنند اما تفاوت های ساختاری در ترانزیستورهایی که در آنها تعبیه شده است وجود دارد. به هر حال قطعا حافظ ای وجود دارد که در آن BIOS و نرم افزارش ذخیره شده باشد و ما به نتیجه رسیدیم.
یکی دیگر از مواردی که شما را ممکن است دچار ابهام کند این است که رابطه BIOS و CMOS در چیست ؟ به این موضوع توجه کنید که تنظیمات و پیکربندی های BIOS بر روی یک چیپ ذخیره می شود که این چیپ به CMOS معروف است. CMOS همیشه روشن است حتی زمانیکه کامپیوتر خود را خاموش می کنید همچنان با استفاده از باتری سیستم اطلاعات خود را نگه می دارد و روش می ماند.
اگر شما باتری BIOS سیستم خود را در بیاورید اطلاعات موجود در CMOS که پیکربندی BIOS می باشد حذف شده و به حالت پیشفرض در می آید ، کاری که اکثر ما ممکن است در طول مدت کاریمان انجام داده باشیم. توجه کنید که CMOS هیچ کاری به نرم افزار و برنامه اصلی BIOS ندارد و فقط تنظیمات آن را انجام می دهد ، به همین دلیل است که با درآوردن باتری BIOS فقط تنظیمات آن به حالت اولیه بر می گردد و مشکلی در اصل نرم افزار به وجود نمی آید.