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{{Infobox Hardware
| name = BIOS
| image = Elitegroup 761GX-M754 - AMIBIOS (American Megatrends) in a Winbond W39V040APZ-5491.jpg
| caption = American Megatrends BIOS
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{{lang|en|'''BIOS'''}}（英文：{{lang|en|'''B'''asic '''I'''nput/'''O'''utput '''S'''ystem}}），即'''基本輸入輸出系統'''，亦稱為ROM BIOS、System BIOS、PC BIOS，是在通電啟動階段執行硬體初始化，以及為[[作業系統]]提供運行時服務的[[韌體]]。BIOS最早隨著[[CP/M]]作業系統的推出在1975年出現。BIOS預安裝在[[個人電腦]]的[[主機板]]上，是[[个人电脑]]启动时加载的第一个軟體。

現在，BIOS的作用是初始化和測試[[硬體]]元件，以及從大容量儲存裝置（如[[硬碟]]）載入[[啟動程式]]，並由[[啟動程式]]載入作業系統；當載入[[作業系統]]後，BIOS通過[[系統管理模式]]為[[作業系統]]提供[[硬體抽象]]。在DOS時代，BIOS為[[DOS]]作業系統提供鍵盤、顯示及其他[[I/O]]裝置的[[硬體抽象層]]。

許多BIOS程式都只能在特定電腦型號或特定主機板型號上執行。早年，BIOS儲存於[[ROM]]晶片上；現在的BIOS多儲存於[[快閃記憶體]]晶片上，這方便了BIOS的更新。

[[1980年代]]，IBM發明了IBM PC，但最初BIOS是IBM PC上唯一不開放的元件，給IBM PC的複製（Clone）帶來了麻煩。隨後[[COMPAQ]]複製了IBM PC，Phoenix Technologies等公司亦複製了IBM PC的BIOS部件，可為當時的IBM PC相容機廠商提供BIOS。

[[統一可延伸韌體介面]]（UEFI）正在逐步取代舊式BIOS，但仍有很多产品支持兼容模式，通过Legacy选项，不过这种支持已经逐渐减少。目前，UEFI与兼容支持模式（UEFI+CSM）成为主流，但最新的产品已经不再支持兼容模式，仅支持UEFI。

== 操作 ==

=== 系統啟動 ===

當電腦的電源開啟，BIOS就會從[[主機板]]上的[[ROM]]晶片執行，執行[[加電自檢]]（POST），測試和初始化[[CPU]]、[[随机存取存储器|RAM]]、[[直接記憶體存取]]控制器、[[晶片組]]、[[鍵盤]]、[[軟碟]]、[[硬碟]]等裝置。當所有的Option ROM被載入後，BIOS就試圖從啟動裝置（如[[硬碟]]、[[軟碟]]、[[光碟]]）載入[[啟動程式]]，由啟動程式載入[[作業系統]]。BIOS也可從[[網卡]]等裝置啟動。

=== 設定畫面 ===
大約從[[80386]] PC開始，個人電腦的BIOS ROM整合了設定程式（Setup）。主板的CMOS晶片用於儲存BIOS設定值及硬體偵測值。主板上的鈕扣電池用於讓[[CMOS]]儲存BIOS設定值，以及電腦在斷電時依然可以讓系統時鐘運作。

現代的BIOS可以讓使用者選擇由哪個啟動裝置啟動電腦，如[[光碟機]]、[[硬碟]]、[[軟碟]]、[[隨身碟]]等等。现代大多数BIOS支持图形化交互界面，有一些是厂商制作的，使用者可以用鼠标键盘完成操作。

== BIOS韌體 ==
由於BIOS與硬體系統整合在一起（將BIOS程式指令燒錄在IC中），所以有時候也被稱為[[韌體]]。在大約1990年BIOS是保存在[[ROM]]（[[唯讀記憶體]]）中而無法被修改。因為BIOS的大小和複雜程度隨時間不斷增加，而且硬體的更新速度加快，令BIOS也必須不斷更新以支援新硬體，於是BIOS就改為儲存在[[EEPROM]]或者[[快閃記憶體]]中，讓使用者可以輕易更新BIOS。然而，不適當的執行或是終止BIOS更新可能導致電腦無法使用。為了避免BIOS損壞，有些[[主機板]]有備份的BIOS（「雙BIOS」主機板）。現在的BIOS有「啟動區塊」（Boot Block），屬於BIOS ROM的一部份，一開機就會被執行。這個程式會在執行BIOS前，驗證BIOS其他部分是否正確無誤（經由[[核對和]]等等）。如果啟動區塊偵測到主要的BIOS已損壞，則可自動讀取USB隨身碟/光碟中的特定BIOS檔案並更新BIOS。主機板廠商/OEM經常發出BIOS升級來更新他們的產品和修正已知的問題。

== 作業系統服務 ==
[[File:Overclock.jpg|thumb|AMD Athlon XP 處理器的BIOS的設定畫面，圖中為超頻而更改頻率。]]
BIOS可通過[[BIOS中斷呼叫]]為[[MS-DOS]]作業系統及MS-DOS程式提供磁碟、鍵盤、顯示等標準服務。通過BIOS中斷呼叫存取視訊硬體非常緩慢，因此，有些DOS程式（尤其是[[遊戲]]）通過直接存取視訊硬體提高效率。

現代作業系統僅在啟動時使用[[BIOS中斷呼叫]]<ref>{{Cite web|title=From bootloader to kernel · Linux Inside|url=https://0xax.gitbooks.io/linux-insides/content/Booting/linux-bootstrap-1.html|accessdate=2020-09-18|work=0xax.gitbooks.io|archive-date=2020-08-06|archive-url=https://web.archive.org/web/20200806033707/https://0xax.gitbooks.io/linux-insides/content/Booting/linux-bootstrap-1.html|dead-url=no}}</ref>。

=== 微代碼更新 ===
自[[P6微架構]]開始，Intel處理器支援可重新編程的[[微碼]]。自[[AMD處理器列表#K7_系列_(1999–2005年)|K7]]微架構開始，AMD處理器支援可重新編程的微碼。BIOS包含處理器微代碼更新。微代碼被載入到處理器的[[静态随机存取存储器|SRAM]]中，所以微代碼更新並不是持久的，需要在每次系統啟動時更新處理器微代碼。[[作業系統]]也可以更新[[主處理器]]的微代碼<ref>{{Cite web|title=KB4100347: Intel microcode updates|url=https://support.microsoft.com/en-us/help/4100347/intel-microcode-updates-for-windows-10-version-1803-and-windows-server|accessdate=2020-09-20|work=support.microsoft.com|archive-date=2020-09-08|archive-url=https://web.archive.org/web/20200908155831/https://support.microsoft.com/en-us/help/4100347/intel-microcode-updates-for-windows-10-version-1803-and-windows-server/|dead-url=no}}</ref><ref>{{Cite web|title=Microcode - Debian Wiki|url=https://wiki.debian.org/Microcode|access-date=2020-09-19|website=wiki.debian.org|archive-date=2020-06-20|archive-url=https://web.archive.org/web/20200620145627/https://wiki.debian.org/Microcode|dead-url=no}}</ref>。

=== 其他韌體 ===
現代BIOS包括[[英特爾管理引擎]]<ref>{{Cite web|title=ME - flashrom|url=https://www.flashrom.org/ME|accessdate=2020-09-19|work=www.flashrom.org|archive-date=2019-08-05|archive-url=https://web.archive.org/web/20190805120703/https://www.flashrom.org/ME|dead-url=no}}</ref>，[[AMD平台安全處理器]]和板載[[VBIOS|Video BIOS]][[韌體]]。

=== [[超頻]] ===
一些BIOS支援[[超頻]]。

=== 現代用途 ===
BIOS以16位元[[真實模式]]執行。現代作業系統以[[保護模式]]或[[長模式]]執行，因為使用BIOS的16位元[[真實模式]]服務（如[[BIOS中斷呼叫]]）是低效的。在1990年代，BIOS為作業系統提供[[進階電源管理|APM]]、{{le|舊式隨插即用|Legacy PnP}}、{{le|桌面管理介面|Desktop Management Interface}}功能；在2000年代至今，BIOS則為作業系統提供[[ACPI]]、{{le|SMBIOS}}功能<ref>{{Cite web|title=What is ACPI (Advanced Configuration and Power Interface)? - Definition from WhatIs.com|url=https://searchwindowsserver.techtarget.com/definition/ACPI-Advanced-Configuration-and-Power-Interface|access-date=2020-09-18|website=SearchWindowsServer|language=en|archive-date=2019-05-15|archive-url=https://web.archive.org/web/20190515191339/https://searchwindowsserver.techtarget.com/definition/ACPI-Advanced-Configuration-and-Power-Interface|dead-url=no}}</ref><ref>{{Cite web|title=Changing hardware abstraction layer in Windows 2000 / XP – Smallvoid.com|url=http://smallvoid.com/article/winnt-hardware-abstraction-layer.html|access-date=2020-09-18|language=en-US|archive-date=2020-02-11|archive-url=https://web.archive.org/web/20200211142917/http://smallvoid.com/article/winnt-hardware-abstraction-layer.html|dead-url=no}}</ref><ref>{{Cite web|title=What is ACPI?|url=https://www.spo-comm.de/en/blognews/detail/article/News/detail/what-is-acpi-1/|access-date=2020-09-18|website=www.spo-comm.de}}</ref>。

== 与[[CMOS]]的联系和区别 ==
=== BIOS与CMOS的关系 ===
CMOS是计算机上另一个重要的存储器。之所以提到它，是因为BIOS程序的設定值、硬件參數偵測值就保存在CMOS中。而且，在BIOS程式啟動计算机時，需要载入CMOS中的設定值。CMOS通常被整合在[[南橋]]晶片組中。UEFI系統則多用[[NVRAM]]儲存設定。

=== BIOS与CMOS的区别 ===
二者的区别是，BIOS是儲存在[[只读存储器]]（[[EEPROM]]或[[快閃記憶體]]），而CMOS为随机存储器（[[随机存取记忆体|RAM]]）；BIOS中存储的是[[程序]]，而CMOS中存储的是普通信息。

CMOS的內容在斷電會消失。所以，把[[主機板]]的電池拆出，便可重置其內容。另外，拆出電池也會重設[[時間]]。

== 擴充程式（Option ROM） ==
[[擴充卡]]如[[硬碟控制器]]、[[顯示卡]]、[[網卡]]可能包含BIOS擴充程式（即Option ROM），為BIOS提供附加的功能。在BIOS啟動作業系統前，Option ROM被BIOS執行。部分內建於主板的裝置（如板載RAID），其Option ROM可能包含在主機板BIOS中。Option ROM通過{{link-en|BIOS啟動規範|BIOS Boot Specification}}擴充BIOS的啟動功能。
=== 系統初始化 ===
系統在加電自檢（POST）階段，尋找並執行Option ROM。Option ROM通過[[BIOS中斷呼叫]]對硬體進行測試、初始化，並顯示診斷資訊或顯示設定畫面。

== 供應商 ==
目前全球只有四家獨立BIOS供應商（IBV），曾經的{{link-en|Award Software|Award Software}}與{{link-en|General Software|General Software}}、Microid均被[[凤凰科技]]收購，{{link-en|SystemSoft|Systemsoft}}被[[系微公司|Insyde Software]]收購。

* {{link-en|Phoenix Technologies}}，[[美國]][[鳳凰科技]]。
* [[American Megatrends]]，[[美國]][[安邁科技]]，目前為全球最大的BIOS供應商。之前被鳳凰科技超過。
* [[系微公司|Insyde Software]]，[[台灣]][[系微公司|系微]]公司。
* [[Byosoft]]，新興廠商，[[中國大陸]]的[[百敖軟體]]公司。

==取代==
[[英特尔]]於[[2000年]]開發出[[可扩展固件接口]]（Extensible Firmware Interface），隨後，由业界多家著名公司共同成立[[统一可扩展固件接口论坛]]（UEFI Forum），EFI被更名為UEFI，且由UEFI論壇制定新的[[UEFI]]規範。

現UEFI正在取代傳統BIOS，且Intel已經於2020年棄用傳統BIOS介面，屆時Intel產品不再支援基於16位[[真實模式]]的UEFI CSM（UEFI相容性支援模組）<ref>{{Cite web |url=http://www.uefi.org/sites/default/files/resources/Brian_Richardson_Intel_Final.pdf |title=存档副本 |accessdate=2019-03-17 |archive-date=2019-02-01 |archive-url=https://web.archive.org/web/20190201051221/http://www.uefi.org/sites/default/files/resources/Brian_Richardson_Intel_Final.pdf |dead-url=no }}</ref>。

== 參見 ==
*[[可延伸韌體介面]]（UEFI）
*[[韌體]]
*[[系微公司]]
*[[American Megatrends]]
*{{link-en|SMBIOS}}
*{{link-en|Option ROM}}
*[[ACPI]]
*[[Aptio]]
*[[VESA BIOS Extensions]]
*[[El Torito]]

== 外部連結 ==
* [http://www.basicinputoutputsystem.com/ Basic Input Output System]{{Wayback|url=http://www.basicinputoutputsystem.com/ |date=20160404215751 }}
* [http://www.openfirmware.info/Welcome_to_OpenBIOS OpenBIOS]{{Wayback|url=http://www.openfirmware.info/Welcome_to_OpenBIOS |date=20141119132814 }}
* [https://web.archive.org/web/20100217170308/http://www.serialflash.com/ SPI Flash Solutions for BIOS updates]
<references/>

[[Category:主板]]
[[Category:韌體]]
[[Category:BIOS]]

BIOS - 版本历史

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