Chapitre 4 : Le BIOS
Le BIOS (Basic Imput / Output System) se compose de deux éléments :
- Un circuit DIP ou une mémoire flash contenant la partie logicielle ;
- Un circuit CMOS (Complementary Metal Oxyde Semiconductor) dans lequel sont sauvés les paramètres. Celui-ci doit impérativement toujours être maintenu sous tension à l’aide d’une pile ou d’un accumulateur. S’il n’est plus alimenté, toutes les valeurs qu’il contient sont irrémédiablement perdues.
La partie logicielle nous permet de configurer les différents éléments hardware qui composent le PC. On y règle :
- la date et l’heure,
- le type de(s) disque(s) dur(s),
- le type de(s) lecteur de disquette,
- le type d’affichage.
Plusieurs fabricants conçoivent des BIOS :
- AMI (American Megatrends),
- AWARD,
- PHOENIX pour les plus courants.
Certains grand constructeurs produisent leurs BIOS maison, tel IBM et COMPAQ
Jusqu’au 486, le BIOS se présentait sous la forme d’un circuit DIP non réinscriptible sans outils spécialisés.
Maintenant une nouvelle technologie tend à se répandre, le BIOS flash, qui n’est autre qu’une EEPROM pouvant être reprogrammé au moyen d’un logiciel. Les BIOS récents intègrent un système appelé Energy Star. Ce dernier offre des fonctions d’économie d’énergie par l’extinction de l’écran, l’arrêt de rotation du disque dur après un temps déterminé.
Lors de l’initialisation du PC, le BIOS va procéder à un certain nombre de test, afin de déterminer si la configuration et le fonctionnement du PC sont correct. Le plus visible est le test de mémoire qui s’affiche sous forme de décompte en haut de l’écran. En fait, le BIOS va pousser ses investigations beaucoup plus loin et tester la plupart des composants de la carte mère. En cas d’erreur, un message est affiché ou, si cela n’est pas possible, un certain nombre de Bips vont permettre de déterminer le type de problème.
Si le test se termine sans problème, un Bip retentit, dans les autres cas, le PC émet 2 bips ou plus. Compaq utilise deux bips pour signaler une initialisation sans encombre.
Cette procédure est appelée POST ( Power On Self-Test ). Le tableau ci-dessous donne un exemple succinct des tests effectués.
| Processor register test |
|---|
| ROM BIOS checksum check Keyboard controller test CMOS Shutdown register test Channel 2,1,0 timer test Memory refresh test Base 64KB RAM test CACHE memory test CMOS battery, options set, checksum check Display type verification Entering protected mode Address line test and memory size finding Conventional and Extended memory test DMA controller test Keyboard test System configuration verification and setup |
La norme Plug and Play a pour but de permettre au BIOS de détecter automatiquement tout nouveau composant hardware. Afin de fonctionner dans des conditions idéales, une carte Plug and Play doit intégrer un composant appelé PLD ( programmable Logic Device).
Le périphérique doit pouvoir communiquer un numéro d’identificationunique et donner la liste des res-sources qu’il exige et peut gérer.
4.3.1. Fonctionnement
A chaque démarrage du PC, le BIOS examine le bus système. Ensuite chaque contrôleur est isolé et examiné (contrôleur vidéo, disque, ... ). S’il détecte un quelconque changement de configuration matérielle, il tente d’allouer les ressources automatiquement. Il passe ensuite un rapport au Gestionnaire de configuration qui affine les paramètres du nouveau périphérique. Par défaut, chaque composant se voit assigner les ressources qu’il préfère. En cas de conflit, il est reconfiguré jusqu’à obtention d’une configuration stable. Le système d’exploitation transmet alors aux pilotes les informations sur les ressources qui leur ont été attribuées. Les données de la nouvelle configuration sont alors sauvegardées dans une mémoire non volatile, située sur la carte mère. Les spécifications font état de 256 octets par carte ISA. Cette mémoire porte le nom de ESCD (Embedded System Configuration Data).
De plus en plus de constructeurs de cartes mères adoptent des BIOS de type flash. Leur nom est issu du fait qu’ils sont stockés dans une mémoire flash, et non dans une simple PROM. Ils peuvent ainsi être mis à jour par logiciel. Auparavant, il était quasi impossible de remplacer un BIOS en PROM, car la distribution de ce type de circuits se faisait de manière quasi confidentielle. Désormais, il suffit de se procurer une image du BIOS, sous forme d’un simple fichier binaire pour updater son BIOS. Une carte mère disposant d’un BIOS Flash est généralement fournie avec une disquette. Celle-ci contient un utilitaire permettant d’écrire dans la mémoire flash. Avant d’updater un BIOS, il faut être sûr d’avoir choisi une version supportée par votre matériel. Ensuite, il faudra booter sur la disquette précitée et sauvegarder le BIOS actuel. Enfin, un nouveau boot sur cette même disquette vous permettra de mettre à jour votre BIOS.
Si votre machine venait à planter pendant l’update, de nombreuses carte mères sont capables de restaurer le BIOS à l’aide d’un simple jumper On trouvera facilement des mises à jour de ces BIOS sur Interne, sur les sites des fabricants.
Un BIOS de type flash peut, en théorie, être agressé par des virus. En effet, sa forme logicielle le met a portée d’une telle menace. Pour éviter ce type de problème, de nombreux constructeurs proposent une protection matérielle contre l’écriture Elle se présente généralement sous la forme d’un jumper situé sur la carte mère.
Chaque fabricant propose un logiciel spécifique destiné à cet effet. Mais certaines règles restent d’usage quel que soit la marque concernée. Avant tout assurez-vous de bien posséder une mise à jour compatible avec votre carte mère et votre version de Bios. Si nécessaire, désactiver le jumper protégeant en écriture votre Bios. Préparez une disquette système saine, ne contenant aucun résident ou gestionnaire de mémoire. Sur celle-ci devra se trouver le logiciel "flasheur" ainsi que le futur Bios. Commencez par effectuer une sauvegarde du Bios actuel.
Procédez ensuite à la mise à jour en vous conformant aux informations données par le logiciel. Enfin, vous pouvez éteindre votre PC et n’oubliez pas de reprotéger en écriture le Bios.
Quoi qu’il arrive, n’éteignez jamais votre PC pendant la mise à jour. En effet, une carte mère sans Bios est totalement inutilisable. Heureusement, de nombreux constructeurs ont prévu le pire et on codé en dur un Bios de secours. Ainsi, si la mise à jour échoue, vous n’avez qu’à déplacer un simple jumper pour avoir à nouveau un Bios. Si des problèmes paraissent pendant l’écriture du Bios, vous pouvez désactiver les fonctions de cache bios dans le Setup.
Pour trouver une mise à jour du Bios adaptée à votre PC, inutile d’aller sur le site d’AMI, d’Award ou encore de Phoenix. En effet, ces sociétés commercialisent un base qui est personnalisée par les fabricants de carte mères.
1) Avant de flasher son BIOS, il faut se demander l’intérêt du flashage. En effet, le BIOS permet de mettre à jour le BIOS pour diverses raisons (correction de bugs, ajout de nouvelles fonctionnalités, support de nouveau matériel), toutefois les évolutions apportées ne vous touchent pas forcément directement, de plus le nouveau BIOS peut - pourquoi pas - apporter de nouveaux bugs... Ainsi, les améliorations que le flashage peut apporter (décrites dans le fichier texte accompagnant le nouveau BIOS) valent-il la peine d’encourir les risques du flashage du BIOS (aussi minimes soient-ils).
(2) Avant toute chose il faut déterminer la marque de votre carte mère et de votre bios. Pour cela téléchargez ce petit logiciel qui vous donnera toutes ses informations :
Voici le résultat :
La version du bios est déterminée "Award"( ligne 16 et 17). La version est à la ligne 18 "Board/BIOS-version". Dans cet exemple nous pouvons voir "V1.1SL" avec la date : feb.11,1999.
Ensuite à la ligne 17 on peut déterminer la marque de la carte mère :Maintenant que nous avons la référence du bios ainsi que la référence de la carte mère, nous pouvons éliminer les risques de planter le pc. Maintenant reste à déterminer la marque de la carte mère. Pour cela allez sur le site www.ping.be/bios.
"Award ID-string" 02/12/1999-693/596-W977EF-2A6LGQ1BC-00.
Ce qui nous intéresse est la section en rouge :
2A6LG détermine le chipset.
Q1 determine le fabricant de la carte mère
BC-00 détermine le modèle de la carte mère
Une fois sur la page d’accueil de ce site cliquez sur "Award numbers" ou "Ami numbers" suivant la marque de votre bios.
Voici ce que vous trouverez :
Nous pouvons voir que Q1 correspond à QDI et en allant sur ce site on pourra télécharger la mise à jour du bios. Vous avez deux choses à télécharger.
- Un programme avec l’extension ".exe",
- Un fichier avec l’extension ".bin".
Maintenant que vous avez le programme et le fichier, vous les mettez en disquette et vous redémarrez votre pc en mode MS-dos (touche F8 lors du démarrage et mode MS-dos sans échec).Ensuite vous tapez le nom du programme avec l’extension exe. Voila ce qui devrait s’afficher (évidemment en fonction de la marque de votre bios, Pour nos exemples c’est un bios award) :
Avant tout nous allons faire une sauvegarde du bios, pour cela une fois dans le programme à la ligne "File Name to Programm :"ne tapez rien et tapez sur entrée, un message devrait s’afficher à la ligne "Error message :"Do You Want To save Bios" (Y/N) tapez Y. Une ligne s’affiche : "File Name to Save :"(exemple ci-dessous) mettez n’importe quel nom avec l’extension BIN.
Une sauvegarde sera faite sur votre disquette.
Recommencez la même opération sous MS-dos et à la ligne "File Name to Programm :" tapez le nom du fichier que vous avez téléchargé avec l’extension BIN et suivez les instructions. Il devrait y avoir une ligne qui s’affiche vous répondrez Y et laissez faire le logiciel. Attendez bien que la mise à jour soit terminée. Redémarrez votre pc.
Sachez que suivant certaines cartes mère il y a un jumper à enlever le temps de la mise à jour, c’est à vous de voir la documentation fournie avec votre carte ou alors sur le site du constructeur de la carte mère qui avec un peu de chance vous donnera les éléments que vous n’avez pas.
Si vous avez malencontreusement perdu les mots de passe du Bios, il existe différentes méthodes très simples. Il vous suffit de couper l’alimentation électrique du CMOS. Pour cela, débrancher simplement la pile ou l’accumulateur.
Si ce dernier est soudé, vous pouvez faire contact entre les deux pôles à l’aide d’un trombone plié.
Si vous n’avez pas accès à la pile du PC, faites ces quelques manipulations :
Mettez-vous sous DOS
Utilisez DEBUG
Tapez :
7o 2o Entrée
7166 Entrée
q pour sortir et le mot de passe est désactivé.
Pour accéder à un BIOS AMI ou Award, il suffit d’appuyer sur la touche DEL pendant l’initialisation du PC. Mais ce dernier peut être protégé par un mot de passe.
Certains BIOS peuvent être appelés par les touches :
Ctrl + Echap
Ctrl + Alt + Echap
Touche F1
Touche F10
Ctrl + Alt + s
Une autre solution consiste à simuler une panne, par exemple en débranchant le clavier. De nombreux BIOS vous proposeront alors de mettre à jour le CMOS, et vous laisseront ainsi la possibilité d’y accéder.
Avant tout, il y a panne et panne . Il n’est pas rare qu’un PC ne s’initialise pas complètement et affiche une erreur. Il convient donc avant tout d’éteindre et de rallumer le PC. Faites attention à ne pas seulement relancer le PC, cela ne suffira certainement pas. En effet, différentes méthodes sont possibles :
| CTRL + ALT + DEL | Cette combinaison de touches a pour effet de purger la mémoire. Si cela est souvent suffisant en cas de panne sofware, le défaut peut subsister. |
| Reset | Ce bouton réinitialise le PC. Les tests POST et la détection des composants sont refaits. |
| Eteindre et rallumer | Les composants ne sont plus alimentés pendant quelques secondes. Cela permet de relancer, par exemple, les moteurs rotatifs des mémoires de masse. |
Si le problème persiste malgré tout, il y a effectivement quelque chose qui ne va pas. Le message vous permet souvent de déterminer le composant concerné. Parfois il indique le résultat de la panne et non la cause. Un disque mal connecté peut apparaître comme une défaillance du contrôleur.
Si la date et l’heure du PC sont faux, la pile vit peut-être ses derniers instants. C’est l’un des symptômes courant, suivi de la perte des paramètres stockés dans le BIOS. Si votre carte mère est équipée d’un accumulateur, sachez qu’il n’a pas forcément une longue durée de vie.
4.9.1. Bips AMI
Un problème lors de l’initialisation d’un PC provoque une série de bips dont voici la signification (dans le cas d’un BIOS American Megatrends ou AMI) :
| Nombre | Signification | Solution |
|---|---|---|
| 1 bip court | Erreur de rafraîchissement de la RAM | Réinstallez les barrettes de mémoire. Si cela persiste, changez-les |
| 2 bips courts | Erreur de parité dans les 64 premiers Ko de la mémoire | |
| 3 bips courts | Echec mémoire dans les premiers 64Ko | |
| 4 bips courts | Echec mémoire dans les premiers 64Ko ou échec Timer | Carte Mère défectueuse |
| 5 bips courts | Erreur de processeur | Réinsérez le processeur, en l’enfonçant bien |
| 6 bips courts | Echec clavier ( circuit 8042 ) ou GateA20 | Changez le clavier ou le chip contrôleur clavier |
| 7 bips courts | Erreur du mode virtuel | Carte Mère défectueuse |
| 8 bip cours | Le contrôleur vidéo manque ou la RAM est défectueuse | Réinsérez la carte graphique ou sa mémoire d’extension. Si cela persiste, changez de carte graphique. |
| 9 bips courts | Erreur de la ROM du BIOS | Réinsérez le circuit DIP du Bios |
| 10 bips courts | Erreur d’accès à la mémoire CMOS | Carte Mère défectueuse |
| 11 bips courts | Erreur du cache mémoire externe ( Level 2 ) | Réinsérez correctement la mémoire cache |
| 1 bip long, 2 courts | Erreur vidéo | Réinsérez la carte graphique ou sa mémoire d’extension. Si cela persiste, changez de carte graphique. |
| 1 bip long, 3 courts | Erreur vidéo | Réinsérez la carte graphique ou sa mémoire d’extension. Si cela persiste, changez de carte graphique. |
Dans certains cas (court circuit), la panne empêche le BIOS de se lancer. Il n’y aura alors ni message, ni affichage. Si l’alimentation se met en mode protection, c’est-à-dire qu’elle arrête ou qu’elle ralenti le ventilateur de l’alimentation. Contrôlez s’il n’y a aucun mauvais contact (vis sous la carte mère par exemple) ou élément mal inséré.
4.9.2. Messages d’erreur AMI
| Message | Signification | Solution |
|---|---|---|
| 8042 Gate - A20 Error | La Gate A20 (8042) du contrôleur clavier est défectueuse | Remplacer le contrôleur clavier |
| Address Line Short ! | Erreur dans le circuit de décodage d’adresses | Essayez de rebooter |
| Cache Memory Bad, Do Not Enable Cache ! | Mémoire cache défectueuse | Essayez de replacer la mémoire cache ou remplacez-là |
| CH-2 Timer Error | Erreur du Timer | Souvent causée par un périphérique, rebouter |
| CMOS Battery State Low | La charge de la batterie est basse | Remplacez la batterie |
| CMOS Checksum Failure | La taille du CMOS a varié, souvent généré par une perte du CMOS | Refaites le Setup |
| CMOS System Options Not Set | Les valeurs contenues dans le CMOS sont corrompues ou perdues | Refaites le Setup |
| CMOS Display Type Mismatch | Le mode vidéo défini dans le Setup ne correspond pas à l’actuel | Dans le Setup, redéfinissez ce mode vidéo |
| CMOS Memory Size Mismatch | Le montant de la mémoire détecté est différent de celui stocké dans le CMOS | Si la taille affichée est juste, entrez dans le Setup et sauvez-le. Dans le cas contraire, repositionnez ou changez les barrettes de mémoire |
| CMOS Time and Date Not Set | Heure ou date non définies | Dans le Setup, spécifiez ces deux informations. |
| Diskette Boot Failure | La disquette du lecteur A n’est pas système | Insérez une disquette système, contrôlez sa qualité ou les connecteurs du lecteur de disquette |
| Display Switch Not Proper | Le switch vidéo de la carte mère est mal configuré | Reconfigurez -le selon le manuel de la carte mère |
| DMA Error | Erreur du contrôleur DMA | Provoqué par un périphérique mal configuré ou carte mère défectueuse |
| DMA #1 Error | Erreur du 1er contrôleur DMA | Provoqué par un périphérique mal configuré (DMA 0 à 3) ou carte mère défectueuse |
| DMA #2 Error | Erreur du second contrôleur DMA | Provoqué par un périphérique mal configuré (DMA 4 à 7) ou carte mère défectueuse |
| FDD Controller Failure | Le BIOS n’arrive pas à communiquer avec le contrôleur de disquette | Le lecteur de disquette n’est pas connecté correctement ou n’est pas alimenté électriquement |
| HDD Controller Failure | Le BIOS n’arrive pas à communiquer avec le contrôleur de disque dur. | L’un des disques durs n’est pas connecté correctement ou n’est pas alimenté électriquement |
| INTR #1 Error | Erreur du 1er contrôleur d’interruption. | Contrôlez les périphériques utilisant les IRQ 0 à 7 |
| INTR #2 Error | Erreur du second contrôleur d’interruption. | Contrôlez les périphériques utilisant les IRQ 8 à 15 |
| Keyboard Error | Problème avec le clavier | Aucune touche ne doit être pressée, le clavier doit être correctement connecté |
| KB/Interface Error | Problème avec le connecteur clavier | Clavier mal connecté ou connecteur défectueux |
| Parity Error ???? | Erreur de parité mémoire à une adresse inconnue | Repositionnez ou changez les barrettes de mémoire |
| Memory Parity Error at xxxxx | Mémoire défaillante à l’adresse xxxxx | Repositionnez ou changez les barrettes de mémoire |
| I/O Card Parity Error at xxxxx | Carte d’extension défaillante à l’adresse xxxxx | Repositionnez ou changez les barrettes de mémoire |
| DMA Bus Time-out | Un périphérique a mobilisé le bus plus de 8 secondes | Testez tous les composants un à un de manière à isoler le problème |
4.9.3. Messages d’erreur Award
| Message | Signification | Solution |
|---|---|---|
| 8042 Gate - A20 Error | La Gate A20 (8042) du contrôleur clavier est défectueuse | Remplacer le contrôleur clavier |
| Address Line Short ! | Erreur dans le circuit de décodage d’adresses | Essayez de rebooter |
| Cache Memory Bad, Do Not Enable Cache ! | Mémoire cache défectueuse | Essayez de replacer la mémoire cache ou remplacez-là |
| CH-2 Timer Error | Erreur du Timer | Souvent causée par un périphérique, rebouter |
| CMOS Battery State Low | La charge de la batterie est basse | Remplacez la batterie |
| CMOS Checksum Failure | La taille du CMOS a varié, souvent généré par une perte du CMOS | Refaites le Setup |
| CMOS System Options Not Set | Les valeurs contenues dans le CMOS sont corrompues ou perdues | Refaites le Setup |
| CMOS Display Type Mismatch | Le mode vidéo défini dans le Setup ne correspond pas à l’actuel | Dans le Setup, redéfinissez ce mode vidéo |
| CMOS Memory Size Mismatch | Le montant de la mémoire détecté est différent de celui stocké dans le CMOS | Si la taille affichée est juste, entrez dans le Setup et sauvez-le. Dans le cas contraire, repositionnez ou changez les barrettes de mémoire |
| CMOS Time and Date Not Set | Heure ou date non définies | Dans le Setup, spécifiez ces deux informations. |
| Diskette Boot Failure | La disquette du lecteur A n’est pas système | Insérez une disquette système, contrôlez sa qualité ou les connecteurs du lecteur de disquette |
| Display Switch Not Proper | Le switch vidéo de la carte mère est mal configuré | Reconfigurez -le selon le manuel de la carte mère |
| DMA Error | Erreur du contrôleur DMA | Provoqué par un périphérique mal configuré ou carte mère défectueuse |
| DMA #1 Error | Erreur du 1er contrôleur DMA | Provoqué par un périphérique mal configuré (DMA 0 à 3) ou carte mère défectueuse |
| DMA #2 Error | Erreur du second contrôleur DMA | Provoqué par un périphérique mal configuré (DMA 4 à 7) ou carte mère défectueuse |
| FDD Controller Failure | Le BIOS n’arrive pas à communiquer avec le contrôleur de disquette | Le lecteur de disquette n’est pas connecté correctement ou n’est pas alimenté électriquement |
| HDD Controller Failure | Le BIOS n’arrive pas à communiquer avec le contrôleur de disque dur. | L’un des disques durs n’est pas connecté correctement ou n’est pas alimenté électriquement |
| INTR #1 Error | Erreur du 1er contrôleur d’interruption. | Contrôlez les périphériques utilisant les IRQ 0 à 7 |
| INTR #2 Error | Erreur du second contrôleur d’interruption. | Contrôlez les périphériques utilisant les IRQ 8 à 15 |
| Keyboard Error | Problème avec le clavier | Aucune touche ne doit être pressée, le clavier doit être correctement connecté |
| KB/Interface Error | Problème avec le connecteur clavier | Clavier mal connecté ou connecteur défectueux |
| Parity Error ???? | Erreur de parité mémoire à une adresse inconnue | Repositionnez ou changez les barrettes de mémoire |
| Memory Parity Error at xxxxx | Mémoire défaillante à l’adresse xxxxx | Repositionnez ou changez les barrettes de mémoire |
| I/O Card Parity Error at xxxxx | Carte d’extension défaillante à l’adresse xxxxx | Repositionnez ou changez les barrettes de mémoire |
| DMA Bus Time-out | Un périphérique a mobilisé le bus plus de 8 secondes | Testez tous les composants un à un de manière à isoler le problème |
4.9.4. Choix d’un BIOS
Lors du remplacement d’une nouvelle carte mère, il est intéressant de se renseigner au sujet des possibilités offertes par le BIOS. En effet, ce dernier risque de limiter les possibilités d’utilisation du PC.
Il convient de savoir que les fonctions du BIOS ne sont utilisable que si la carte mère a été prévue à cet effet.
Les points suivants sont les plus intéressants :
| Antivirus | Cette fonction, si elle existe, doit pouvoir être désactivée. En effet, certains systèmes d’exploitation, tel que Windows 95, refusent de s’installer correctement en sa présence. |
| Disque de boot | Certains BIOS récent permettent de choisir entre plusieurs séquences de boot : A, C, D, E, F, CD-Rom, .... |
| Support SCSI | Cette option vous permet de choisir de booter soit sur un périphérique IDE ou SCSI (Jaz, ... ). |
| Fréquence | Si vous envisagez l’Overclocking (gonfler la fréquence du processeur), il est intéressant de pouvoir pousser la fréquence de la carte mère à 75, 83 voire 100Mhz. |
| Mémoire de masse | Les Bios les plus récents peuvent supporter des lecteurs tels que le Iomega ZIP IDE, le LS-120. |
| Processeurs | Si votre carte mère l’autorise, le Bios sera à même d’accepter des processeurs non-Intel, tel que l’AMD K6 ou les Cyrix 6x86 |
| Sécurité | Certaines cartes mères sont équipées de capteurs thermiques, qui via le Bios, vous avertissent de toutes surchauffe d’un composant (CPU, ... ) |
| Economie d’énergie | Certains Bios permettent de gérer les fonctions avancées d’économie d’énergie tel que l’APM. Ces fonctions ne sont intéressantes que si l’ensemble des composants de votre PC les supportent (alimentation, écran, ...) |