BIOS : Rôle et le fonctionnement

Le BIOS (Basic Input Output System) est un composant présent dans tous les ordinateurs et qui apparaît au lancement de l'ordinateur.
Le BIOS stocke certaines informations comme la date et heure, la séquence de démarrage et effectue aussi une vérification du matériel.
Enfin, après son initialisation, le BIOS charge l'OS présent sur les supports présents de l'ordinateur : disque dur, clef USB à travers le le MBR (Master Boot Record).

Vers 2006, on assiste à l'abandon du BIOS au profit de l'UEFI (Unified Extensible Firmware Interface), un autre standard, même si tous les fabricants n'intègrent pas cette norme.
L'UEFI permet de dépasser certains blocages, comme la résolution écran de l'interface, la gestion multi-OS ou la limite des disques à 2,2 To.

Ce tutoriel vous explique le rôle du BIOS dans un PC et comment il fonctionne.
Enfin quelques explications pour comment accéder aux BIOS de votre PC.

Comprendre le fonctionnement des BIOS et UEFI

Qu'est-ce que le BIOS et quel est son rôle ?

Le BIOS stocke certaines informations et configurations fixes et non modifiables dans le ROM (Read Only Memory) et une partie modifiable stocké dans l'EEPROM.
Notamment le BIOS stocke la configuration matérielle, par exemple la configuration et réglages PCIExpress, processeur ou mémoire RAM ainsi que l'énergie.
Enfin une troisième partie CMOS qui contient les données de la configuration que l'utilisateur de l'ordinateur peut changer.
Ces données sont stockées dans une pile, ce qui permet de garder les données lorsque l'ordinateur n'est pas branché au secteur.
Lorsque la pile est usée, la configuration peut-être perdue est une erreur CMOS s'affiche au démarrage de l'ordinateur.

Un utilisateur peut accéder au BIOS pour modifier cette configuration et activer ou désactiver certaines fonctionnalités matérielles.
Par exemple, il est possible d'overclocker son PC en modifiant les réglages du BIOS : Comment overclocker son processeur par le BIOS
Mais aussi modifier l'ordre de démarrage pour demander à démarrer d'abord sur une clé USB ou DVD-Rom avant le disque dur.

Le second rôle du BIOS est d'initialiser le PC en effectuant successivement plusieurs phases pour au final donner la main au système d'exploitation.
Parmi, les phases, le BIOS vérifie l'intégrité du matériel lors de l'amorçage du PC.
Ce stade se nomme POST (Power On Self Test) qui teste le matériel.
Si un élément défectueux (barrette de mémoire etc) est détectée, l'ordinateur se met à beeper.
La séquence de beep permet de déterminer quel périphérique de l'ordinateur est défectueux. Se reporter à la notice de la carte mère.
A lire : Ordinateur qui beep au démarrage

Enfin un BIOS possède une version et peut-être mis à jour pour corriger des bugs ou apporter de nouvelles fonctionnalités.
On parle alors de Flashage du BIOS, c'est à dire la réinstallation de la partie logiciel ou mise à jour, c'est la partie EEPROM qui est modifié.

Qu'est-ce qu'un BIOS UEFI ?

L'UEFI (Unified Extensible Firmware Interface est un standard qui a été créé vers 2006, pour remplacer l'ancien système de BIOS.
Le fonctionnement UEFI est un peu différent de celui du BIOS.
L'UEFI est un firmware (ou micrologiciels) contenu dans une puce de la carte mère qui permet de lancer des applications qui sont stockées dans une partition du disque dur prévue à cet effet  (la partition se nomme EFI SYSTEM PARTITION).
De ce fait, l'UEFI est plus flexible, le BIOS ne permettant pas de coder ses propres applications.
Parmi, les applications que l'on peut trouver dans la partition, on trouvera des applications de test mémoire, de restauration système etc.

La vidéo suivante énumère les nouveautés en UEFI.

Le site propose deux articles qui décrit le boot UEFI et MBR.
Vous trouverez donc les différences et l'apport de la norme UEFI.

Enfin pour toutes les réponses rapides à l'EFI, MBR et GPT alors vous pouvez lire la : FAQ sur EFI / MBR / GPT

Comment accéder au BIOS d'un PC

Pour accéder au BIOS, vous pouvez lire l'article dédié qui explique clairement comment y parvenir : 

L'écran de démarrage du PC se présente souvent avec le logo du constructeur et des combinaisons de touches qui permettent :

  • d'accéder à la configuration du BIOS, souvent intitulé Setup
  • De modifier la séquence de démarrage, c'est à dire l'ordre dans laquelle les périphériques de stockages seront testés pour démarrer, par exemple d'abord le lecteur DVD puis le disque dur ou inversement. Ceci est souvent intitulé "Boot Menu".
Exemple d'une page du BIOS DELL
Exemple d'une page du BIOS DELL

L'accès au BIOS et les mots de passe

Le BIOS permet de configurer des mots de passe pour protéger l'accès à ce dernier ou au démarrage de l'ordinateur.
Le but étant de prévenir qu'une personne puisse démarrer l'ordinateur ou modifier la configuration de l'ordinateur.

Exemple ci-dessous de la configuration du mot de passe sur un PC ASUS dans la partie avancée > Général.

Réinitialiser ou supprimer le mot de passe BIOS

Si vous avez perdu le mot de passe du BIOS, suivez l'article :

Les menus du BIOS et Setup

Lorsque l'on accès au Setup, on trouve des menus suivants qui diffèrent d'un constructeur à l'autre.
En bas se trouve les touches qui permet de naviguer dans le BIOS.
Le changement des options se font souvent par entrée ou la barre d'espace.

Exemple d'écran AMIBIOS
Ecran AWARD Bios

Une fois la configuration modifiée alors il faut quitter le BIOS en enregistrant celle-ci.
Une touche raccourci permet aussi de charger les paramètres par défaut (Load Setup Defaults).

Bien sûr, il ne faut modifier certaines options sans savoir.
Ainsi on trouve en général :

  • La configuration de la date et heure de l'ordinateur.
  • La détection des disques, si aucun disque n'est détecté, vous avez un problème de connectique.
  • Power Management Setup ou ACPI Setup: la configuration d l'alimentation. Mal configuré l'extension de l'ordinateur peut ne pas se faire automatiquement.
  • PC Health : permet de modifier le voltage et visualiser la température des composants de la carte mère. Cette partie permet l'overclocking du processeur.

Modifier l'ordre de démarrage du PC dans le BIOS

Comme vous avez pu le voir dans la dernière capture d'écran, les boot manager des systèmes d'exploitation (par exemple Windows ou Ubuntu) apparaissent maintenant dans les séquences de démarrage du BIOS.
Ce n'était pas le cas auparavant avec le système MBR où vous n'aviez que le disque dur sur lequel démarré.
Ainsi, dans le cas d'un Dual-Boot Windows/Ubuntu, il est possible depuis le BIOS de choisir sur lequel démarrage.

Comprendre le fonctionnement des BIOS et UEFI : ordre de démarrage

L'ordre de démarrage peut aussi être modifié :

  • Depuis Ubuntu / Linux avec la commande efimgr
  • Depuis Windows, par exemple avec EasyUEFI

Une partie de ces problèmes d'ordre sont détaillés sur la page FAQ Dual boot Windows 10 et Ubuntu - Windows ayant tendance à placer le Windows Boot Manager en premier, ce qui peut causer des problèmes dans le cas d'un Dual Boot.

Suivre aussi ce tutoriel :

Réinitialiser les paramètres du BIOS par défaut

Vous rencontrez des difficulté pour faire démarrer votre ordinateur sur une clé USB.
En suivant des tutoriels, vous avez modifié des paramètres du BIOS qu'il ne fallait pas.
Il faut alors remettre les paramètres à zéro.

Réinitialiser les paramètres du BIOS par défaut

Clear CMOS : remettre le BIOS à zéro

Le Clear CMOS consiste à faire une réinitialisation matérielle des paramètres du BIOS.
Cela peut être utile lorsque vous avez protégé son accès par un mot de passe que vous avez oublié.

Attention : Avant toute action, reporte-vous à la notice de la carte mère ou au site du constructeur partie support par rapport à votre matériel.

Suivez les instructions de cet article :

Les réglages du BIOS : CSM et Secure Boot

Certaines cartes mères embarquent un BIOS et un système UEFI. Cette rétro-compatibilité permet donc de démarrer sur un DVD ou disque dur MBR.
L'option se fait souvent à travers un Boot mode ou Secure Boot comme le montre la capture d'écran ci-dessous.
Ainsi si vous activez l'UEFI et que vos partitions sont en MBR, vous ne pourrez plus démarrer votre Windows.

Options EFI et Legacy BIOS

ou encore ci-dessus Secure Boot et une option CSM (Compatibility Support Module) qui permet de faire démarrer un ordinateur EFI en Legacy BIOS (compatibilité ancien BIOS)
Donc si vous désirez démarrer sur des disques MBR, vous devez désactiver le Secure Boot puis activer l'option CSM.

Options CSM dans les BIOS UEFI
Secure BOOT sur les BIOS UEFI

Ou encore l'option CSM sur un BIOS Aptio :

OPTION CSM sur un BIOS EFI

Notez que qu'UEFI sont capables de lister les boot manager/loader des systèmes d'exploitation et de les lister dans les séquences de démarrage :

BIOS EFI avec le boot manager de l'OS
BIOS EFI avec le boot manager de l'OS

Désactiver l'EFI et activer CSM

Les options pour désactiver l'EFI et revenir en compatibilité BIOS peuvent être différentes d'une marque de PC à l'autre :

  • Legacy Support (On/Off or Enabled/Disabled)
  • Boot Device Control
  • Legacy CSM (On/Off or Enabled/Disabled)
  • Launch CSM (On/Off or Enabled/Disabled)
  • CSM (On/Off or Enabled/Disabled)
  • UEFI/Legacy Boot (Both/Legacy Only/UEFI Only)
  • Boot Mode (Legacy Support/No Legacy Support)
  • Boot Option Filter (UEFI and Legacy/UEFI First/Legacy First/Legacy Only/UEFI Only)
  • UEFI/Legacy Boot Priority  (UEFI First/Legacy First/Legacy Only/UEFI Only)

Toutefois, c'est en général, l'option CSM qui est la plus commune.
En activant cette option, vous pouvez faire démarrer votre ordinateur sur un disque dur en MBR.
La page suivante explique comment activer ou désactiver le CSM :

Voici quelques exemples d'écran de configuration.
Comme vous pouvez le constater, l'interface est beaucoup plus graphique, il est possible d'avoir des icônes, des animations (comme des ventilateurs qui tournent etc).

Cependant on retrouve à peu près le même type d'option que dans les anciens BIOS.

Comprendre le fonctionnement des BIOS et UEFI : BIOS UEFI GIGABYTE
Comprendre le fonctionnement des BIOS et UEFI : BIOS UEFI GIGABYTE
Comprendre le fonctionnement des BIOS et UEFI : BIOS UEFI ASUS
Comprendre le fonctionnement des BIOS et UEFI : BIOS UEFI ASUS

Comment savoir si l'ordinateur est en UEFI ou BIOS

Il est assez facile de déterminer si l'ordinateur est en UEFI ou BIOS.
Pour cela, reportez-vous à la page :

Version et mise à jour du BIOS

Les articles du site autour des versions du BIOS et les mises à jour :

Le BIOS

Liens

En espérant que cette page vous a appris quels sont les différences entre BIOS et UEFI et tous les sigles autour.

Les liens pour étendre ses connaissances informatiques :

Autour de l'UEFI :

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