Motherbord part 3 ( A ) - " BIOS "

[laith_alyousef]

سوف نستكمل سلسلة ال Motherbord التي بدانا بشرحها مسبقا

راح ننحكي عن كيفية تكوين الوحه الام configuring the motherbord

بس قبل ما نبلش خلينا نحكي عن شيء يعتبر مهم جدا في ال Motherbord

وهو ال Firmware

Firmware

خلينا بلاول نتعرف على ال Firmware في بداية الكورس حكينا انو اي حاسوب بالعالم عبارة عن
software \ hardware

وحكينا انو ال hardware يمثل الاجزاء المادية " الملموسة "
وان ال software هو عبارة عن تعليمات التي توجه ال hardware للقيام بلمهام الخاصه به

وهنا دعنا نتكلم عن العنصر ال 3 المهم ايضا في اي حاسوب وهو ال Firmware

ال Firmware عادتا يكون موجود بداخل ال Motherbord ويكون موجود ايضا في اجهزة
كهربائية اخرى مثل الراوتر \ الشبكات …الخ

وهو عبارة عن chip استطيع لمسها ورؤيتها لكن هذه ال chip

تحتوي على software تقوم بادوار معينة بداخل ال Motherbord

ويتم تصنيفها ما بين ال hardware \ وال software لانة يمكن لمسها وتحتوي بداخلها على عدة تعليمات

بمعنى ابسط ان ال Firmware عبارة عن chip تركب في Motherbord بتكون مبرمجة

او يوجد بداخلها Code set
يقوم بادوار معينه سنتعرف عليها اثناء الشرح وعادتا تكون جاهزة للتركيب
اي ليست بحاجة الي اي برمجة من قبل المستخدم

طيب ما هي اهم الادوار التي يقوم بها ال Firmware بداخل الحاسوب

اولا يمكنني تمكين او تعطيل المنافذ

ثانيا التحكم في الترددات بداخل وحدة المعالجة المركزية
وسوف نقوم بشرح خلال الشرح ما تاثير ذلك

ثالثا التعامل مع الميزات الامنية

رابعا بدء تشغيل الحاسوب وتحميل نظام التشغيل في الذاكرة.
هذه العملية تعرف باسم “التمهيد” (Boot)
وتضمن أن الحاسوب يكون جاهزًا لتشغيل البرامج والتطبيقات

حاليا ال Motherbord بالوقت الحالي يمكنها استخدام انواع مختلفة من firmware
ومن اشهرها هي

•     BIOS

•     UEFI

•     BIOS && UEFI معا

خلينا نبدء بالاشهر ةالاقدم وهو ال BIOS

وان كان هنالك الان نظام احدث منه ولكن من الضروري معرفتك بل BIOS لانة البذرة الاساسية
لتطور ال UEFI

اولا ان ال " BIOS " هو اختصار ل Basic input output system

وعشان نفهم ال BIOS بشكل عملي اكثر انظر الى الصورة

كما نعلم ان CPU اهم جزء في جهاز الحاسوب وليس لديه اي طريقة للتواصل مع باقي اجزاء
الرئيسية في ال Motherbord ليس لديه اي تعليمات تخبرة كيف يمكنه التواصل او ان يصل الي باقي
اجزاء ال Motherbord مثل ram \hdd

هنا يجب ان يتواجد لدي من يعطيه تعليمات توضح اليه عملة مع باقي ال divices
في اثناء بدء الاقلاع بداية التشغيل هنا الشركات المصنعة تجمع هذة التعليمات بداخل chip
موجودة في Motherbord اسمها هو ال BIOS CHIP \ او باسم ROM CHIP
يمكنني استخدام اي مسمى لها وليس من السهل التغير في التعليمات التي تبرمج عليها

كلاااااااااام نظري كثير حاسس الامور اختلطت عليك عزيزي القارئ
روح اعمل فنجان قهوة
عشان الموضوع لسا طويل احنا لسا بداية المشوار بس برضو راح احاول ابسط الموضوع اكثر

طيب خلينا نتذكر مع بعض انا ماذا يحدث لدي لحظة تشغيل الجهاز
يتم مد الجهاز بالطاقة بعدها يكون لدي تعليمات بداخل ال CPU
تخبرها باليه الوصول الى ال ROOM CHIP

عند وصوله الى ال ROOM CHIP تبدء التعليمات التي بداخلها بلعمل
وهذة التعليمات اسمها هو Basic input output system -: BIOS CHIP
ومنه يبدء الجهاز بالعمل

هذه احد اهم الادوار لل BIOS

وبهمني تعرف ان الاجزاء في ال motherbord تقسم الى 3 انواع

•      Devices have no configurable parameters

•      Devices have configurable parameters

•      custom  devices

النوع الاول Devices have no configurable parameters

ومن اشهرها هي keybord \ system speaker

وهنا نقصد بل system speaker التي تكون مسوولة عن صوت ال bbeb بداخل الحاسوب
للتنبية من وجود عطل معين

النوع الثاني Devices have configurable parameters

هي الاجزاء التي يكون لديها معطيات يمكنها ان تتغير من جهاز لاخر
ومن اشهرالامثال عليها هي ال memmory
ممكن تكون 2 g او 8 او 16 …

هنا يوجد مشكلة راح تواجهني حكينا انو ال rom chip هي الي فيها تعليمات
طييب هنا انا لو اردت زيادة سعة ال ram بداخل جهازي هنا راح اطر اني اغير ال rom chip
عشان تتوافق مع المعطيات الجديدة للجهاز وهذه حل غير عملي ففكر المبرمرمجين بحل لهذة المشكلة

وقامو بانشاء CMOS ( complementary metal - oxide semiconductor )

وهي بمعنى مبسط عبارة عن chip اضافية بجانب rom chip وظيفتها الاساسية يكون فيها
parameters خاصة بال Devices وبالاخص الموجودة على ال Motherbord

وهي المعلومات عن معطيات الجهاز يقوم بجلبها CMOS CHIP
واعطائها الى ال rom chip بشكل اوتماتيكي

وهنا تكمن الميزة بانني استطيع تغير المعطيات الداخلية بكل مرونة دون حدوث اي خطء

لو قمنا بعمل مقارنة سريعة بين rom chip وال CMOS CHIP في الغرض الرئيسي لكل نوع وكيفية استخدامه:

1. رقاقة ROM:
   هي وحدة تخزين دائمة تحتفظ بالبرامج والبيانات الثابتة التي يتعين على الحاسوب
   أو الجهاز استخدامها أثناء التشغيل. يتم تحميل البرامج والبيانات إلى الذاكرة من رقاقة ROM
   عند بدء التشغيل وعادة ما لا يمكن تعديل محتواها بسهولة.
   • التعديل: البيانات المخزنة في رقاقة ROM عادة ما تكون لا تغير ولا يمكن تعديلها بسهولة.
     لهذا السبب، يُطلق على الذاكرة الموجودة في رقاقة ROM
     اسم “ذاكرة قراءة فقط” (Read-Only Memory).
   • استخدامات: تستخدم رقاقات ROM في تخزين البرامج الأساسية لنظام التشغيل
     والتعريفات والشفرات الثابتة الأخرى التي تحتاجها الأجهزة.
2. رقاقة CMOS:
   تستخدم لتخزين إعدادات النظام والمعلومات الأساسية حول الحاسوب أو الجهاز.
   تحتفظ بإعدادات مثل الساعة والتاريخ وترتيب تشغيل الأجهزة وإعدادات البيوس (BIOS) ومعلومات أمان النظام.
   • التعديل: يمكن تعديل محتوى رقاقة CMOS بسهولة عبر البرامج المخصصة. هذا يسمح للمستخدمين بضبط إعدادات النظام والساعة وتخصيص معلومات أخرى وفقًا لاحتياجاتهم.
   • استخدامات: تُستخدم رقاقات CMOS للحفاظ على الإعدادات الأساسية للنظام ومعلومات الساعة والتاريخ وغيرها من المعلومات الهامة. تتيح للحاسوب البدء بشكل صحيح والحفاظ على إعدادات النظام حتى عند فصله عن مصدر الطاقة.

باختصار، رقاقة ROM تستخدم لتخزين البرامج الثابتة وتكوينات الأجهزة الثابتة،
في حين تُستخدم رقاقة CMOS للحفاظ على إعدادات النظام والمعلومات الأساسية.
تمثل كل منهما جزءًا مهمًا في عمل الحاسوب والأجهزة الإلكترونية.

النوع الثالث custom devices

وهنالك اكثر من استراتيجة يتم اتباعها للتواصل اول هذه الاستراتيجيات هي

ال built in rom مثل ال SCSI board التي سنفصلها بالدرس المتعلق بل storge

ثانيا لدي video board وهو الكلام الذي يظهر على الشاشة لحظة تشغيل الحاسوب

ولدي device drivers مثل ال sound bord \ network bord

لننتقل الان الى واحدة من اهم الادوار التي يقوم بها ال BIOS
بداخل جهاز الحاسوب

في بداية تشغيل الجهاز يتم امداد CPU بالطاقة والتعليمات التي توجهه للوصول الى ROM CHIP

ومن ثمة يتم تحميل ال BIOS على ال CPU لبدء العمل

ثم يبدء باهم عمليه وهي POST OPERATION - POWER ON - SELF TEST

هذا هو توجيه POST (Power-On Self-Test) لحظة تشغيل الحاسوب.
تقوم هذه الخطوات بفحص واختبار النظام للتحقق من سلامة مكوناته
وضبط إعداداته قبل بدء تشغيل نظام التشغيل

هذه تراها في الاجهزة القديمة وهو الكلام الذي يظهر في بداية
لم اجد صورة توضح الشرح
لكن اذا امتلكت جهاز قديم او قمت بالعمل عليه بتاكيد انك شاهدتها تظهر على شاشة سوداء في البداية

خطواط عمل ال BIOS

1. فحص كود البيوس (Checks BIOS code): يبدأ POST بفحص وتنفيذ البرمجيات المخزنة
   في رقاقة البيوس (BIOS) على اللوحة الأم. هذا البرنامج يتحقق من سلامة البيوس
   نفسه ويبدأ في تحميله.
2. فحص BIOS على لوحة الفيديو (BIOS on video board checked and loaded):
   إذا كانت لديك لوحة فيديو منفصلة، سيتم فحص البيوس الخاص بها وتنفيذه.
   هذا يساعد في تحميل تعريفات الفيديو وتكويناته.
3. فحص برامج BIOS الأخرى (Checks for other BIOS programs):
   يمكن أن تحتوي بعض الأجهزة على برامج BIOS إضافية للمكونات الأخرى
   مثل بطاقات الشبكة أو بطاقات التخزين.
   POST يقوم بفحص هذه البرامج وتنفيذها إذا كانت موجودة.
4. فحص الأجهزة (Device check - RAM, Keyboard, … etc.): POST
   يقوم بفحص أجهزة الحاسوب مثل الذاكرة (RAM) ولوحة المفاتيح ومكونات أخرى.
   يتم التحقق من سلامتها وتشغيلها بشكل صحيح.
5. البحث عن وحدة التخزين للتمهيد (Search for boot drive): في هذه الخطوة،
   يبحث POST عن وحدة تخزين تحتوي على نظام التشغيل (مثل القرص الصلب)
   ليقوم بتحميل نظام التشغيل منها والبدء في تنفيذه.

بعد اجتياز جميع هذه الخطوات بنجاح،

يتم تشغيل نظام التشغيل وتظهر الصورة النهائية على الشاشة ويصبح الحاسوب جاهزًا للاستخدام.

هنا ينتهي عمل ال BIOS تماما ويبدء ال CPU بالعمل مع باقي الاجزاء

هسا خلينا نبدء شرح عن USING SETUP BIOS TO CONFIGURE A MOTHERBORD

عبارة عن الاعدادات التي يمكن من خلالها تحديد الاعدادات المناسبة

سوال مهم جدا كيف يمكنني الدخول الى اعدادات ال BIOS ؟

في معظم الاجهزة لكي ادخل على اعدادات ال BIOS يجب علي الضغط على زر

ا F2 \ DEL \ وفي اجهزة قديمة يجب عليك استخدام Ctrl + Alt + Esc

وهاذا يختلف من جهاز لاخر نحن نتكلم عن الاشهر

مثلا

هنا يطلب مني ادخال F2 جهاز DELL
اما هنا يطلب مني F10 ويمكنك الاستعانة بجوجل للبحث عن الازرار التي يستخدمها جهازك

ايضا الواجهة الخاصة بال BIOS تختلف من جهاز لاخر " من الناحية الشكلية " ولكن الاعدادات لا تختلف

مثال الواجهة الاولى

الوجهة الثانية

خلينا نشوف مع بعض تطبيق عملي
اول ما يشتغل الجهاز بالضغط على F2
يقوم بجلب هذه الشاشة لك

وهنالك شريط بلاعلى تختارة منه القسم الذي تريد التعديل به وفي الاسفل
لدي ال TOOLS التي استخدمها للتعامل مع ال BIOS
مثلا
انا لو اردت تحميل OS على جهازي محمل على CD

سوف اختار قسم ال BOOT

هنا انا اريد تحميل ويندوز موجود على CD فانا بدي اخلي الاعداد المسوول عن قراء ال CD
قبل ال HARD DRIVE
بمعنى اجعل الجهاز لحظة الاقلاع يقوم بقراء ال CD - ROM DRIVE
قبل HARD DRIVE ليكي يبدء بتحميل النظام

نستكمل شرح اهم BIOS SETTING

1. تحدثنا عن اول قسم وهو ال BOOT

2. Configure onboard devices​

من المميزات الجميلة في ال BIOS

انه يمكنني التحكم بال port واشهر مثال على ذلك port USB

لو فرضنا بانني شخص اعمل في شركة وطلب مني تامين الاجهزة من تلقيها لاي فايروس
وانتقال الفيروسات بداخلها
وهنا واحدة من اهم الاجرائات الامنية هي قفل المنافذ التي لا استخدمها
من اجل الوقاية من ان يستطيع احد وضع فلاش مثلا في الجهاز

انا اذكى منك عزيزي الكاتب لو فرضنا ان احد اجزاء ال hardware تعمل بمدخل USB port
يمكنني نزع الوصلة بكل سهولة وادخال الفلاش ميموري بلجهاز

اه انا انسيت اقلك عزيزي القارئ انو في عندي اجراء امني متبع
عند فصل اي سلك تم توصيلة بلجهاز قمت بازالتة سوف يتوقف عمل ال port بشكل نهائي
اي لا تسطيع حتى ادخال نفس الجهاز بنفس الكيبل الى عند حضور ال admin strator
اذا انتا ذكي انا اذكى منك يا عزيزي

ننتقل للجزء الثالث

view hard drive and optical drive information​

لو فرضنا ان انا شخص عرض علي جهاز بسعر زهيد مقارنة بالمواصفات االتي ذكرت في وصف الجهاز
ذهبت لشراء الجهاز وجدت ان الجهاز لا يحتوي على operating system

السوال هل اقوم بشراء الجهاز وهنالك احتمال ان اتعرض للنصب او اذهب دون شراء ؟

هنا يوجد حل باستخدام ال BIOS انا لست بحاجة الى os لمعرفة او لاثبات المكونات الجهاز الحقيقية
يمكنني فقط الدخول الى ال BIOS وقراء المعلومات الاساسة
عن ال cpu - ram - hdd وهذه اذا لم يكن عليه os

4. processor and clock speed​

وهاي الجزئية مهمة جدا كمان بشيء يسمى over clocking
واشهر شيء يستخدم في ال proccess
سوف نتحدث عن ال over clocking بدرس منفصل ولكن اذا اردنا الحديث عنة بشكل سريع

بمعنى ان اقوم باجبار cloking يعمل على friqunse
اعلى من friqunse الي الشركة المصنعة برمجته عليه مثل ان يكون لدي cpu
يعمل بتردد 3.3 بجبرة يشتغل على 4.5 مثلا وهاض في risk عالي

مثلا من الامور الي قد يسببها

1. زيادة الحرارة: عند زيادة سرعة المكونات، يزداد إنتاج الحرارة.
   لذلك، يجب التأكد من وجود نظام تبريد قوي يحافظ على درجة حرارة المكونات داخل الحدود الآمنة.
2. ثبات النظام: الكسر يمكن أن يؤدي إلى عدم استقرار النظام إذا تم تجاوز الحدود،
   مما يمكن أن يتسبب في تجميد الحاسوب أو إعادة التشغيل غير المتوقع.
3. ضمان وفقا للشركة المصنعة: يجب مراعاة أن الكسر يمكن أن يلغي الضمان الذي تقدمه الشركة المصنعة للمكونات. لذا يجب أن تكون مستعدًا للتضحية بالضمان إذا قررت ممارسة الكسر.
4. مراعاة التوافق: ليس كل المعالجات أو البطاقات الرسومية يمكن كسرها بنفس السهولة. يجب التحقق من مدى قابلية المكون للكسر والتوافق مع لوحة الأم ومكونات النظام الأخرى.
5. رصد ومراقبة: من المهم مراقبة أداء المكونات أثناء عملية الكسر باستمرار.
   هناك برامج وأدوات تسمح برصد درجة حرارة وأداء المكونات.

الكسر هو عملية تقنية تتطلب معرفة وفهمًا جيديين لأنظمة الحاسوب وتأثيراتها على الأداء والاستقرار.

إذا تمت معالجتها بعناية، يمكن أن تقدم زيادة في الأداء، لكنها تأتي بمخاطر تحتاج إلى النظر فيها.

5. MONITOR TEMERATURES ,FAN SPEED AND VOLTAGES​

اني اتحكم بدرجات حرارة و الشاشة وسرعة المروحة والفولتية

6.POWER ON PASSWORDS​

بقدر اني اعمل لفل حماية لل Supervisor
عندي كمان user password الفرق بين الثنين عبارة عن admin و user عادي

7. BOIS SUPPORT FOR VIRTUALIZATION​

انو بقدر اني استخدم Virtual mashine على جهازي زي
virtual box \ vmware وكيفية ربطها بلجهاز

8. Exiting the BIOS setup​

هنا اني اضغط على F10 لتخزين التعديلات
او اني اضغط على exit discarding changes انو ما يقوم بحفظ الاعدادات الي عملتها ويعتمد
الاعدادات الافتراضيه التي يمتلكها

هنا نكون قد وصلنا لنهاية الجزء الاول من part 3
سوف نقوم بانهاء كل مايتعلق بل Motherbord
في الجزء الثاني من part 3 سنتحدث عن

Motherbord part 3 ( B ) - " UEFI && Maintaining a Motherboard "​

لا تنسونا من صالح دعائكم بالتوفيق للجميع

 

[H4x0r]

ما شاء الله

 

[STORMSTORM is verified member.]

…rmwareهنا اني اضغط على F10 لتخزين التعديلاتاو اني اضغط على exit discarding changes انو ما يقوم بحفظ الاعدادات الي عملتها ويعتمدالاعدادات الافتراضيه التي يمتلكهاهنا نكون قد وصلنا لنهاية الجزء الاول من part 3سوف نقوم بانهاء كل مايتعلق بل Motherbordفي الجزء الثاني من part 3 سنتحدث عنMotherbord part 3 ( B ) - " UEFI && Maintaining a Motherboard "لا تنسونا من صالح دعائكم بالتوفيق للجميع

الله يعطيك ألف عافيه يا وحش

 

[BAYANBAYAN is verified member.]

…rmwareهنا اني اضغط على F10 لتخزين التعديلاتاو اني اضغط على exit discarding changes انو ما يقوم بحفظ الاعدادات الي عملتها ويعتمدالاعدادات الافتراضيه التي يمتلكهاهنا نكون قد وصلنا لنهاية الجزء الاول من part 3سوف نقوم بانهاء كل مايتعلق بل Motherbordفي الجزء الثاني من part 3 سنتحدث عنMotherbord part 3 ( B ) - " UEFI && Maintaining a Motherboard "لا تنسونا من صالح دعائكم بالتوفيق للجميع

ما شاء الله ابداع ، يعطيك العافيه

 

[أبو البراءأبو البراء is verified member.]

مبدع كالعادة