BIOS

Автор: Туманов Александр, Редактор: Летописец, Дата: 2026-10-17

BIOS (Basic Input/Output System) — прошивка первых IBM PC и всего, что выросло из них. Она появилась в 1981 году и оставалась единственной прошивкой персонального компьютера почти тридцать лет; на её смену пришёл UEFI.

Название говорит о главном: это не только «тест при включении», но и набор базовых сервисов ввода-вывода, которыми пользовались операционные системы. Отсюда и имя.

Из чего состоит BIOS

POST — инициализация и проверка железа (см. POST);
Setup — экран настроек, вызывается клавишей во время POST;
сервисы ввода-вывода — набор прерываний, доступных реальному режиму:
- INT 10h — видео, INT 13h — диски, INT 16h — клавиатура, INT 1Ah — время;
Option ROM — код на картах расширения (видеокарта, RAID, сетевая карта) со своими точками входа и загрузочными записями;
таблицы — BIOS Data Area, EBDA, а также SMBIOS/DMI и ACPI, которые передаются операционной системе;
загрузка ОС — прерывание INT 19h.

Где живёт BIOS

В микросхеме ROM или флеш-памяти на материнской плате, отображённой в верхнюю часть первого мегабайта адресного пространства — по адресам F0000h–FFFFFh. Почему именно там — разобрано в статье POST: процессор после сброса всегда начинает с фиксированного адреса у верхней границы.

Карта первого мегабайта, в котором работает BIOS:

Адреса	Что там
`00000h`–`9FFFFh`	оперативная память (640 КиБ)
`A0000h`–`BFFFFh`	видеопамять
`C0000h`–`EFFFFh`	Option ROM карт расширения
`F0000h`–`FFFFFh`	сама прошивка BIOS

Как BIOS доходит до GRUB

POST инициализирует процессор, чипсет, память, видео и накопители.
Выбор загрузочного устройства — по списку из Setup BIOS опрашивает диски, ищет на них признак загрузочной записи.
MBR — первый сектор диска (512 байт). В его конце должна стоять подпись 0x55AA. BIOS загружает этот сектор по адресу 0000:7C00 и передаёт управление.
Загрузчик — в MBR помещается только первая часть GRUB (stage1); она находит stage1.5 в зазоре между MBR и первым разделом, а тот — stage2 в /boot/grub. Дальше GRUB читает grub.cfg и загружает ядро.
Передача управления — через прерывание INT 19h. Всё происходит в реальном режиме, 16-битным кодом.

Ключевая особенность: после старта операционной системы сервисы BIOS исчезают. Ядро Linux не пользуется INT 13h — оно работает со своими драйверами. BIOS нужен только до загрузчика.

Ограничения BIOS

MBR: разделы не больше 2 ТиБ, не больше четырёх основных;
реальный режим: 16-битный код, первый мегабайт памяти, никакой защиты;
нет проверки подписей: загрузчик не проверяется, поэтому возможны загрузочные вирусы;
нет драйверов до ОС: чтобы прочитать диск, BIOS умеет только базовые операции через INT 13h;
нет сетевой загрузки без Option ROM сетевой карты.

BIOS сегодня

Как самостоятельная прошивка BIOS не используется с начала 2010-х. Но он никуда не делся в двух видах:

CSM (Compatibility Support Module) — режим совместимости внутри UEFI: прошивка притворяется BIOS, чтобы загрузить старую систему с MBR;
учебный материал — разбирая BIOS, проще понять, зачем в UEFI сделано то или иное.

Как понять, что система загрузилась через BIOS

# если каталога нет — загрузка legacy (BIOS/CSM), а не UEFI
ls /sys/firmware/efi

# в выводе видно, какой режим у прошивки
sudo dmidecode -t bios

Книги и ссылки

Смотрите также

Прошивка — что такое прошивка вообще
UEFI — что пришло на смену BIOS
POST — инициализация железа
GRUB 2 — загрузчик, которому BIOS передаёт управление

Оценка статьи 0