È il responsabile dei primi messaggi che appaiono sullo schermo all'avvio del nostro amato PC e, nonostante sia contenuto all'interno di un piccolo chip, è uno dei componenti più importanti della nostra scheda madre. Di cosa stiamo parlando? Ma del BIOS, naturalmente. Questo vero e proprio sistema operativo in forma embrionale si occupa della fase di avvio del computer, eseguendo test e “risvegliando” le varie schede di espansione, si occupa di alcune importantissime configurazioni iniziali e svolge inoltre una quantità di funzioni fondamentali anche durante il normale uso del PC, ma rimane uno dei componenti più misteriosi e meno conosciuti.
In questo articolo, pur cercando di non esagerare con i tecnicismi, cercheremo di svelare alcuni dei segreti del BIOS e magari di fornire alcuni suggerimenti per una configurazione ottimale dello stesso.

Il nome BIOS è in realtà un acronimo per Basic Input Output System, cioè Sistema di Base per l'Input/Output, che identifica una serie di routine, scritte per lo più in linguaggio macchina x86, che in parte vengono eseguite all'avvio del sistema ed in parte rimangono a disposizione del Sistema Operativo vero e proprio che può richiamarle quando è necessario per mezzo di quelle che vengono chiamate “Bios Call” o “chiamate al Bios”. Queste ultime in particolare svolgono funzioni di collegamento tra il software e l'hardware fungendo da ponte tra i due sistemi. Per questo, pur essendo pochissimi i produttori di BIOS, ciascuna versione deve essere scritta specificamente, o comunque adattata, per l'hardware sul quale è destinata a girare.

Le operazioni demandate al Bios sono diverse e tutte importantissime, ma in linea di massima quello che avviene all'accensione del computer può essere schematizzato in quattro fasi distinte: la prima avviene in maniera del tutto automatica in quanto al suo risveglio, sia che avvenga dopo un reset sia all'accensione il processore comincia ad eseguire le istruzioni che trova in una determinata area di memoria, proprio quella nella quale viene allocato il Bios. La seconda fase viene chiamata POST (Power On Self Test - Auto-test all'accensione) e consiste in una serie di test volti a verificare l'integrità delle varie parti del sistema come la memoria RAM e le periferiche IDE. Una volta che questa seconda fase è stata portata a termine senza che vengano riscontrate anomalie si passa alla successiva, in caso contrario il processo di boot viene fermato e viene mostrato a video un messaggio di errore. In caso di errori di entità particolarmente grave (mancanza della RAM, Video o tastiera non collegati ecc.) alcune piastre madri utilizzano il cicalino interno del PC per emettere alcuni toni che costituiscono un vero e proprio codice di errore.
La terza fase è chiamata “di Setup” in quanto consiste nel “risvegliare” i vari dispositivi e periferiche presenti quali le unità disco, la scheda grafica e quella sonora. In questa fase vengono inoltre caricati alcuni parametri di configurazione relativi a memoria, porte di I/O, memoria ed altre funzioni gestite dal chipset della piastra. In questa fase viene inoltre stampato a video un prospetto contenente alcune informazioni sull'hardware trovato.
La quarta ed ultima fase consiste nel cedere il controllo alle routine di boot vere e proprie che si occuperanno di caricare dalla memoria di massa il Sistema Operativo ivi contenuto.

Da questo momento in poi il Bios rimarrà in attesa di istruzioni da parte del SO che continuerà ad avvalersi delle sue routine per accedere all'hardware.

Ma se il BIOS non è nient'altro che un software, dove è contenuto? Mentre un tempo si usavano a questo scopo delle memorie a sola lettura o ROM, oggi si tende a consentire agli utenti di aggiornare il proprio BIOS che è perciò ospitato in una memoria flash, cioè aggiornabile via software (per alcuni suggerimenti sull'aggiornamento del proprio BIOS vedere l'apposito BOX). In questo caso il BIOS prende spesso il nome di flash BIOS.

I Bios più diffusi sono prodotti da Award, American Megatrends Inc. (AMI Bios) e Phoenix e le principali differenze sono costituite dall'interfaccia grafica, mentre per quanto riguarda le capacità di configurazione e la qualità delle routine essi sostanzialmente si equivalgono. Sulla stessa motherboard è spesso possibile installare BIOS di diversi produttori, a patto però che esista una versione specificamente scritta per quel particolare modello di piastra.

L'AGGIORNAMENTO DEL BIOS

L'aggiornamento del Bios è un'operazione in qualche modo rischiosa, da eseguirsi solo nel caso si siano riscontrate incompatibilità o malfunzionamenti imputabili con un certo grado di sicurezza alla versione di Bios installata e risolti nelle versioni successive dello stesso. Sebbene le operazioni da compiere possano essere leggermente diverse per ciascun tipo di Bios lo schema fondamentale rimane pressochè invariato e prevede la creazione di un Floppy dal quale sia possibile fare il boot selezionando la voce “Copia i file di sistema” nel pannello di formattazione. In questo floppy andranno copiati la nuova immagine del Bios ed il programma DOS, detto flasher, che si occuperà di sovrascrivere il vecchio BIOS. Eseguite queste semplici operazioni è sufficiente riavviare il sistema e, al prompt, eseguire il programma sul floppy con i parametri indicati dall'immancabile readme.txt. La particolarità di questa operazione è che non deve per nessun motivo essere interrotta (reset, spegnimento del computer, black-out ecc.), in caso contrario sarà praticamente impossibile provvedere da soli a ripristinare il sistema e si dovrà ricorrere ad una delle tante ditte specializzate in questo tipo di operazione che vendono, spesso anche per corrispondenza, i chip con le varie versioni del Bios già installate.

A tali ditte si dovrà giocoforza ricorrere per aggiornare il Bios della nostra scheda madre qualora questo non risieda su flash RAM ma su ROM, cioè su un chip di memoria a sola lettura.

IMPOSTAZIONE OTTIMALE DEL BIOS

Ora cercheremo di suggerire alcune impostazini di base tra quelle meno comuni e più criptiche da eseguire per migliorare e ottimizzare le prestazioni del sistema.
Ma prima di tutto alcune raccomandazioni: innanzitutto si ricordi di eseguire sempre una sola modifica alla volta, salvarla e fare il boot. In caso contrario se qualcosa dovesse andare storto non si potrà sapere con certezza cosa non ha funzionato.

Alcune impostazioni particolarmente spericolate possono compromettere la capacità del sistema di fare il boot. In questo caso non è necessario strapaprsi i capelli ma è sufficiente tenere sempre a disposizione il manuale cartceo della scheda madre: esiste infatti nella quasi totalità delle motherboard un jumper che, se chiuso per alcuni secondi, ripristina le impostazioni di fabbrica per il BIOS permettendovi di fare il boot senza problemi.
Una delle sezioni più oscure del BIOS è quella denominata “Advanced”. In questo BOX troverete alcuni suggerimenti sul significato ed i settagi consigliati per molte voci ch si trovano in questa sezione.
NB: non tutte le voci sono presenti in tutte le versioni di BIOS.

Auto Configuration:
Quando questa voce viene abilitata non si potranno modificare le opzioni avanzate per le temporizzazioni della DRAM. Se si desidera ottenere il massimo dal proprio sistema si dovrà disabilitare questa voce nei sistemi ove ciò sia possibile.

L1 / L2 Cache Update Mode:
Sceglie la modalità di aggiornamento dei dati contenuti in cache. La modalità più performante e WriteBack o WB. L'altra modalità, WT o WriteThrough va usata solo in caso si riscontrino problemi con la precedente.

L2 (WB) Tag Bit Length:
Questa opzione, che non compare in tutti i Bios, definisce la modalità WriteBack per l'aggiornamento dei dati in cache L2.
L'opzione 7 bit (indicata anche come 7+1 bit) indica che la L2 usa la modalità WriteBack, 8 bit (o 8+0) indica invece l'uso della modalità WT.

Fast RAS to CAS Delay:
Indica il numero di cicli di clock che servono allo Strobe di Accesso Colonna per seguire lo Strobe di Accesso Riga.
Per ottenere le prestazioni migliori selezionare il valore più basso possibile, senza dimenticare che non tutti i tipi di memoria possono funzionare con i settaggi più bassi. Si consiglia di eseguire un benchmark approfondito dopo ciascuna modifica a questo parametro.

DRAM Read Burst (EDO/FP):
Si tratta di uno dei parametri che indicano la velocità, espressa in numero di cicli del clock, degli accessi alla memoria in modalità burst. Scegliere il valore più basso che non crei problemi alla stabilità del computer. Si consiglia di eseguire un benchmark approfondito dopo ciascuna modifica a questo parametro.

DRAM R/W Leadoff Timing:
Un altro dei parametri che indicano la velocità, espressa in numero di cicli del clock, degli accessi alla memoria in modalità burst. Scegliere il valore più basso che non crei problemi alla stabilità del computer.

DRAM Write Burst Timing:
Scegliere il valore più basso che non crei problemi alla stabilità del computer. Si consiglia di eseguire un benchmark approfondito dopo ciascuna modifica a questo parametro.

Speculative Lead Off:
Quando questa voce viene abilitata , il controller della memoria preparerà il comando di lettura prima ancora di aver terminato di determinare l'indirizzo. Questo processo, se supportato dal chipset, potrebbe portare ad un leggero incremento nelle prestazioni.

Fast MA to RAS# Delay CLK:
Seleziona il ritardo tra la fina di un ciclo RAS e l'attivazione del bus di indirizzamento alla memoria.
Opzioni possibili: 1 CCLK, 2 CCLK

Fast EDO Path Select:
Questa opzione dovrebbe essere settata come “Disabled” se il parametro “EDO Read Burst timing” è stato posto a x333 o x444.

Refresh RAS# Assertion:
Questo parametro controlla ogni quanti cicli di clock RAS# è rinfrescato. Il valore di default è pari a 5.

System BIOS Cacheable:
Enabled: Oltre alla memoria convenzionale, anche l'area relativa al BIOS di sistema è suscettibile di essere posta in cache.
Disabled: Solo la memoria convenzionale potrà essere posta in cache.


Video BIOS Cacheable:
Enabled: Oltre alla memoria convenzionale, anche l'area relativa al BIOS Video è suscettibile di essere posta in cache.
Disabled: Solo la memoria convenzionale potrà essere posta in cache.

8 Bit I/O Recovery Time e 16 Bit I/O Recovery Time:
Questi due parametri descrivono la distanza, in termini di cicli di clock, fra due istruzioni consecutive. Più basso è il numero migliori sono le performance. Si consiglia di eseguire un benchmark approfondito dopo ciascuna modifica a questo parametro.


Peer Concurrency & Chipset NA# Asserted:
Quando posto a “Enabled” questo parametro accelera le operazioni del bus PCI al costo di perdere la compatibilità con alcuni (pochi) tipi di schede. Disabilitare solo in caso di problemi con le periferiche PCI.

BOX: Link utili
Link

Produttori:
AMI - American Megatrends Inc - http://www.ami.com/
MR - Microid Research - http://www.mrbios.com/
Phoenix -

Siti interessanti (In Italiano):
ELMA Bollettino BIOS

Siti interessanti (in inglese):
Wim's BIOS Page - (http://www.ping.be/bios/index.html)
Tweak HX -
Tweek FAQ -
Bios FAQ -