CARA KERJA BIOS PADA KOMPUTER

Begitu PC dihidupkan, BIOS akan memeriksa hampir SEMUA KOMPONEN. Kali ini, Saya

akan mengulas proses yang terjadi dan bagaimana Anda dapat mempercepat PC hanya

dengan beberapa setting BIOS. BIOS adalah singkatan dari Basic Input Output System.

BIOS: 14 Tahun Tanpa Perubahan Besar

Sistem booting yang seragam dimulai sejak 11 Januari 1996. Beberapa perusahaan sepakat

membuat sebuah standar BIOS dalam BIOS Boot Specification. Sampai saat ini, standar

yang menjadi sistem operasi untuk sistem (bootstrap loader) tersebut masih digunakan untuk

mengatur sistem operasi.

BIOS saat INI:

Bila sistem operasi senantiasa ditawarkan dengan feature-feature baru, BIOS masih tetap

seperti dahulu. Kondisi tersebut memang disengaja. Menurut sumber saya, produsen tidak

i-ngin menawarkan feature yang aneh-aneh di BIOS karena tidak jarang hal tersebut

dapat menimbulkan kerusakan.

MASA DEPAN beragam:

EFI-BIOS terbaru mendukung native 64 bit dan memiliki interface grafis. Namun, sampai

saat ini, jarang sekali PC yang dilengkapi dengan EFI karena tidak kompatibel dengan

motherboard yang ada. Hanya Apple yang menggunakan BIOS jenis ini sejak 2006. Saya

akan menunjukkan bagaimana Anda dapat meng-install Mac OS pada PC dengan sebuah

EFI-Trick. Bila semuanya berjalan lancar, Anda sekilas akan mendengar suara beep. Bagi

kebanyakan pengguna, sinyal ini merupakan tanda bahwa komputer dalam keadaan baik

dan PC sudah siap menjalankan sistem operasi. Namun, jarang ada yang mengetahui apa

saja yang terjadi sepanjang detik pertama sampai bunyi beep terdengar. Suplai listrik,

CPU, RAM, koneksi hard disk, controller, dan mainboard; semuanya diperiksa oleh BIOS

(Basic Input Output System). Kali ini, kita melihat lebih dekat, apa saja yang diperiksa oleh

BIOS sebelum komputer menjalankan sistem operasi yang sebenarnya.

BIOS yang digunakan oleh komputer terbaru sekalipun sebenarnya sudah berumur tahunan,

tetapi masih tetap yang terbaik. Penerusnya memang sudah tersedia, yaitu EFI (Extensible

Firmware Interface) yang mendukung sistem 64 bit sehingga cocok untuk generasi PC masa

depan. Berkat graphical user interface, EFI lebih mudah dikonfigurasi daripada komputer

dengan BIOS saat ini. Super-BIOS baru ini baru digunakan oleh komputer Mac dan hanya

sedikit PC yang menggunakannya. Bagaimana protokol BIOS yang digunakan hampir oleh

90 persen komputer saat ini, semuanya diulas di sini.

0,0300 detik

Begitu sistem dihidupkan, tahap pertama BIOS, yaitu POST-Test (Power-On Self-Test) akan

diaktifkan. Tahap ini memeriksa komponen inti komputer, apakah sudah berfungsi dengan

benar. Selanjutnya, BIOS akan mengenali chipset komputer.

1,7300 detik

Yang pertama sekali dilakukan BIOS adalah mereset CPU. Di sini, BIOS akan memutus NM-

Interrupt-Line (non maskable Interrrupt) ke CPU. Untuk itu, BIOS akan mengeset bit ke-7

pada I/O-Port 70h.

Dalam waktu yang hampir bersamaan, keyboard controller juga direset dengan Hard Reset

Bits yang sesuai setelah tegangan tersedia. Dengan Reset-Determination, BIOS juga

memeriksa apakah controller tersebut hanya memerlukan sebuah Soft-Reset. Untuk itu,

BIOS akan membaca bit yang sesuai dalam keyboard controller. Keuntungannya, Soft-Reset

berlangsung lebih cepat beberapa milidetik karena sistem hanya menguji memori sampai 64

KByte.

2,6100 detik

BIOS sekarang memeriksa sistemnya sendiri dengan cara membuat checksum yang terdiri

atas semua bit pada chip. Dengan angka yang sudah ditentukan, BIOS harus menghasilkan

00. Selanjutnya, PC mengirim sebuah instruksi ke keyboard controller. PC akan melakukan

tes lain dan mendefinisikan sebuah data buffer untuk programming command. Di sini, BIOS

akan menulis sebuah command byte dan memeriksa internal keyboard controller.

4,1100 detik

Sekarang, masuk ke bagian chip CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). Di sini

tersimpan semua user-defined setting untuk BIOS. Setiap kali boot, BIOS akan membaca

konfigurasi tersebut dari chip CMOS. Namun, data dan setting tersebut hanya tersimpan

dalam chip selama masih terhubung dengan baterai, sama seperti RAM.

Di sini, sistem juga menguji checksum chip CMOS, bagian yang dapat ditulis pada BIOS.

Selain itu, sebuah checksum pun akan dibuat. Proses ini akan mendeteksi apakah baterai

komputer sudah rusak. Bila baterai sudah lemah, tegangannya tidak cukup untuk memasok

komponen tertentu dalam chip CMOS. Pengguna pun akan mengetahui bahwa user-defined

setting pada BIOS dan system time sudah direset.

4,6200 detik

Pada langkah selanjutnya, POST menguji fungsi dari Interrupt-Timer yang bertugas

memperbaiki fungsi pengalokasian IRQ. IRQs (Interrupt Requests) merupakan perintah yang

akan dikirim ke CPU, misalnya oleh hard disk atau graphics card agar prosesor mengetahui

bahwa data-data untuk processing sudah tersedia. Request ini selalu disertai dengan latency

time yang akan menyesuaikan waktu antara IRQ-Signal dan awal pemrosesan data.

Selanjutnya, BIOS mengatur IRQ Vector-Table dan me-load user-defined setting BIOS ke

dalam CMOS-Memory. Interrupt-Query dari perangkat pertama sekali diterima oleh

Programmable Interrupt Controller kemudian diteruskan ke CPU. Prosesor kemudian

menghentikan perintah yang sedang berjalan dan mengonfirmasi interrupt pada Controller.

Kemudian, CPU membaca angka IRQ (Vektor) yang sesuai dari Controller dan

menggunakannya sebagai index dalam Interrupt-Vector-Table. Tabel ini berisi alokasi yang

sesuai untuk setiap IRQ, misalnya proses mana yang telah dijalankan khusus untuk

perangkat tertentu. Lantaran jumlah IRQ yang tersedia terbatas, pada sistem-sistem yang

modern, beberapa perangkat saling berbagi interrupt (Interrupt Sharing).

Masalahnya, routine untuk sebuah interrupt yang demikian pasti dijalankan oleh semua

driver perangkat yang telah mengaktifkan interrupt tersebut. Ini dapat menimbulkan

masalah bila driver terlalu lama aktif (lantaran driver tidak diprogram secara optimal).

Sementara itu, perangkat lain kemudian menulis ke dalam buffer, yang dengan cepat akan

penuh dan terjadi overflow mulai waktu tertentu. Proses ini dapat menyebabkan data-data

menjadi hilang.

Oleh sebab itu, pada perangkat periferal yang modern, sistem operasi memberikan nomor

IRQ secara dinamis.

Selanjutnya, BIOS mengatur IRQ Vector-Table dan me-load user-defined setting BIOS ke

dalam CMOS-Memory. Interrupt-Query dari perangkat pertama sekali diterima oleh

Programmable Interrupt Controller kemudian diteruskan ke CPU. Prosesor kemudian

menghentikan perintah yang sedang berjalan dan mengonfirmasi interrupt pada Controller.

Kemudian, CPU membaca angka IRQ (Vektor) yang sesuai dari Controller dan

menggunakannya sebagai index dalam Interrupt-Vector-Table. Tabel ini berisi alokasi yang

sesuai untuk setiap IRQ, misalnya proses mana yang telah dijalankan khusus untuk

perangkat tertentu. Lantaran jumlah IRQ yang tersedia terbatas, pada sistem-sistem yang

modern, beberapa perangkat saling berbagi interrupt (Interrupt Sharing).

Masalahnya, routine untuk sebuah interrupt yang demikian pasti dijalankan oleh semua

driver perangkat yang telah mengaktifkan interrupt tersebut. Ini dapat menimbulkan

masalah bila driver terlalu lama aktif (lantaran driver tidak diprogram secara optimal).

Sementara itu, perangkat lain kemudian menulis ke dalam buffer, yang dengan cepat akan

penuh dan terjadi overflow mulai waktu tertentu. Proses ini dapat menyebabkan data-data

menjadi hilang. Oleh sebab itu, pada perangkat periferal yang modern, sistem operasi

memberikan nomor IRQ secara dinamis.

PC Lebih Kencang: Dengan Trik BIOS

Lebih baik menggunakan BIOS baru daripada membeli PC baru. Umumnya, BIOS-Chip

menggunakan Flash-EEPROMS (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)

dan dapat di-update melalui software. Namun, Anda harus berhati-hati. Upgrade cukup

berisiko. Bila proses update tidak berjalan mulus, hardware Anda akan rusak. Di sisi lain,

update BIOS dapat memberikan kinerja yang jauh lebih cepat.

BIOS RECOVERY:

Banyak motherboard yang dilengkapi dengan sebuah emergency system dalam BIOS. Bila

proses update rusak, system recovery akan berjalan. Dari sini, Anda dapat menjalankan file

recovery.

BIOS-TUNING:

Dengan setting yang tepat dalam BIOS, Anda dapat meningkatkan kinerja PC secara

signifikan. Umumnya, dengan melakukan overclock pada CPU. Masukkan sebuah nilai pada

menu Advanced | JumperFree Configuration | CPU Frequency, misalnya 20 MHz lebih tinggi

daripada yang ditampilkan dalam BIOS. Dengan peningkatan ini, suhu CPU tidak akan

mencapai lebih dari 60 derajat Celcius, sedangkan pada beban peak, suhunya tidak melebihi

90 derajat Celcius. Peningkatan kinerja juga diperoleh dengan setting RAM yang tepat.

Masuklah ke menu Advanced | Chipset | North Bridge Configuration dan turunkan CAS

Latency menjadi 3. Bila Windows tidak bisa booting, kembalikan nilainya menjadi 4.

Dengan cara yang sama, ubah juga nilai RAS# to CAS# Delay dan RAS# Precharge.

Atur RAS# Activate to Precharge ke nilai 10. Prinsipnya, semakin rendah nilainya,

semakin cepat kinerja komputer.

4,8200 detik

BIOS akan menguji apakah terdapat error dalam Allocation Channel dan Address Channel

pada MByte pertama RAM. Untuk itu, POST menulis sampel data ke dalam RAM kemudian

membandingkannya. Saat ini, sistem memeriksa Video Adapter dan menginisialisasi graphics

card. Pertama, BIOS menguji tipe Video Adapter dan menjalankan sederetan tes pada

adapter serta monitor. Bila ada, pesan error akan ditampilkan pada layar.

5,0200 detik

Selanjutnya, giliran DMA-Controller (Direct Memory Access). CPU dan RAM saling terhubung

dengan databus motherboard melalui sebuah Host-Bridge. Transaksi pada bus umumnya

terjadi antara bridge dan perangkat periferal. Agar periferal dapat memproses data dengan

cepat, periferal dapat mengakses hostbridge secara langsung, tanpa harus melalui RAM.

Untuk pengujian, BIOS kembali menggunakan sampel data. Sistem akan menulisnya ke

dalam memory. Perangkat keyboard juga harus diuji. BIOS sekarang dapat mendeteksi

keyboard yang tidak berfungsi. Tombol NumLock yang berada di area kanan keyboard

akan aktif.

7,6300 detik

Sekarang, BIOS masuk ke tes terakhir. BIOS kembali memeriksa disk drive, hard disk, dan

koneksi, sebelum sistem menyerahkan kendali ke boot loader interrupt-19. Interrupt ini

bertugas untuk me-load sistem operasi dan memantau data transfer hard disk beserta

controller-nya. Banyak versi BIOS menawarkan feature untuk menonaktifkan IRQ19 ini.

Namun, feature tersebut hanya efektif bila komputer dilengkapi dengan sebuah drive

controller tambahan, misalnya sebuah PCI-RAID-Controller.

Bila terjadi error dalam self test ini, sinyal beep akan terdengar beberapa kali dan pesan

error ditampilkan di layar. Untuk memahami kode SOS BIOS ini, sebuah tabel sudah tersedia

di Internet (www.computerhope.com/beep.htm). Dengan tabel tersebut, Anda dapat

membatasi sumber error. Bila ingin memastikan komponen yang rusak, Anda dapat

menggunakan sebuah Diagnose Card. Kartu ini dipasang ke slot yang masih kosong pada

motherboard dan akan menampilkan error dalam bentuk kode angka. Sebuah tabel kode

digunakan untuk mencari komponen yang rusak.

12,4300 detik

Bila semuanya berjalan baik, komputer hanya berbunyi singkat kemudian mencari sistem

operasi yang bootable pada media booting. Bila di sini terjadi error, biasanya disebabkan

oleh gagalnya MBR (Master Boot Record). Anda dapat mencoba mengembalikan sistem ini

dengan menjalankan DVD instalasi Windows. Bila PC menggunakan Windows XP, booting-

lah dengan CD instalasi dan jalankan Repair Console. Kemudian, jalankan perintah fixmbr

dan restart. Bila menggunakan Vista, jalankan DVD instalasi dan pilih opsi System Repair

dalam Setup. Apabila cara ini tidak berhasil, lakukan prosedur seperti pada XP dan buka

Repair Console. Kemudian, jalankan perintah bootrec /fixmbr.

Kalau cara ini juga tidak berhasil, jangan langsung memutuskan untuk meng-install ulang.

Pada Vista, pesan peringatan NTLDR sering kali ditandai dengan berkedipnya kursor di layar

yang berwarna hitam. Dalam kasus ini, masuklah ke Repair Console dan berikan perintah

berikut ini:

c: , cdboot , attribc:\boot\bcd-s-h-r , renc:\boot\bcdbcd.old , bootrec/rebuild

Bila menggunakan Windows 7, Anda dapat memasukkan Bootable DVD dan me-recovery

boot sector yang benar melalui feature Repair. Perhatikan urutan proses booting BIOS yang

benar. Di sini, IRQ19 akan menemukan sistem yang benar serta menjalankan sistem operasi

yang sebenarnya.

Produsen memang kurang termotivasi dengan penerus BIOS ini. EFI (Extensible Firmware

Interface) sudah lama diterapkan pada komputer Mac, sedangkan sistem PC masih tertatih-

tatih. Vendor hardware, MSI, baru memiliki dua motherboard yang dilengkapi dengan EFI.

Sementara itu, ASUS baru hanya menampilkan video konsep mereka dengan EFI pada

November lalu. CHIP menunjukkan bagaimana menggunakan EFI pada komputer Anda

sekarang. Kelebihannya, Anda dapat segera mencoba untuk menginstall OS lain pada PC.

Mac OS X pun tidak masalah!

BAGAIMANA PC MENJADI MAC:

Dengan EFI-X-Module (www.efi-x.com, sekitar US$ 200), Anda dapat menggunakan sebuah

BIOS versi baru. Modul ini merupakan sebuah internal USB-Dongle khusus yang akan

mengecoh komputer sehingga PC tersebut dianggap sebagai sebuah komputer Apple. Mac

OS X pun dapat di-install pada semua PC walaupun di dalamnya tidak tersedia EFI-BIOS.

Tanpa trik seperti ini, instalasi tidak akan berhasil. Modul EFI-X memerlukan hardware

khusus, antara lain sebuah CPU Intel. Selain itu, motherboard komputer disyaratkan harus

dari Gigabyte atau DFI. Untuk graphics card, Nvidia atau ATI sudah cukup. Bila ingin

menggunakan modul EFI-BIOS pada port USB, Anda masih memerlukan adapter tambahan

yang mudah diperoleh di toko-toko komputer. Harganya sekitar sekitar US$ 4. Sekarang,

Anda harus menjalankan Mac OS X dari DVD instalasi (www.apple.com). Selesai.

Sebagai informasi, Firmware chip EFI-X mudah untuk di-update. Update untuk chip tersebut

dapat diperoleh di Internet. Nantinya, lebih banyak komponen hardware yang dapat

dioperasikan dengan chip EFI tersebut.