BIOS

来自Local Chinese Wikipedia
imported>Cewbot2025年11月8日 (六) 14:26的版本 (清理跨語言連結鳳凰科技凤凰科技成為內部連結:編輯摘要的紅色連結經繁簡轉換後存在,非bot錯誤編輯 (本次機械人作業已完成8%))
(差异) ←上一版本 | 最后版本 (差异) | 下一版本→ (差异)
跳转到导航 跳转到搜索

Template:NoteTA 脚本错误:没有“Message box”这个模块。 Template:Infobox Hardware 脚本错误:没有“Lang”这个模块。(英文:脚本错误:没有“Lang”这个模块。),即基本输入输出系统,亦称为ROM BIOS、System BIOS、PC BIOS,是在通电启动阶段执行硬件初始化,以及为操作系统提供运行时服务的固件。BIOS最早随着CP/M操作系统的推出在1975年出现。BIOS预安装在个人电脑主板上,是个人电脑启动时加载的第一个软件。

现在,BIOS的作用是初始化和测试硬件元件,以及从大容量储存装置(如硬盘)载入启动程式,并由启动程式载入操作系统;当载入操作系统后,BIOS通过系统管理模式操作系统提供硬件抽象。在DOS时代,BIOS为DOS操作系统提供键盘、显示及其他I/O装置的硬件抽象层

许多BIOS程式都只能在特定电脑型号或特定主板型号上执行。早年,BIOS储存于ROM芯片上;现在的BIOS多储存于闪存芯片上,这方便了BIOS的更新。

1980年代,IBM发明了IBM PC,但最初BIOS是IBM PC上唯一不开放的元件,给IBM PC的复制(Clone)带来了麻烦。随后COMPAQ复制了IBM PC,Phoenix Technologies等公司亦复制了IBM PC的BIOS部件,可为当时的IBM PC相容机厂商提供BIOS。

统一可延伸固件界面(UEFI)正在逐步取代旧式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[编辑]

系统启动[编辑]

当电脑的电源开启,BIOS就会从主板上的ROM芯片执行,执行加电自检(POST),测试和初始化CPURAM直接记忆体存取控制器、芯片组键盘软碟硬盘等装置。当所有的Option ROM被载入后,BIOS就试图从启动装置(如硬盘软碟光碟)载入启动程式,由启动程式载入操作系统。BIOS也可从网卡等装置启动。

设定画面[编辑]

大约从80386 PC开始,个人电脑的BIOS ROM整合了设定程式(Setup)。主板的CMOS芯片用于储存BIOS设定值及硬件侦测值。主板上的钮扣电池用于让CMOS储存BIOS设定值,以及电脑在断电时依然可以让系统时钟运作。

现代的BIOS可以让使用者选择由哪个启动装置启动电脑,如光驱硬盘软碟随身碟等等。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固件[编辑]

由于BIOS与硬件系统整合在一起(将BIOS程式指令烧录在IC中),所以有时候也被称为固件。在大约1990年BIOS是保存在ROM只读记忆体)中而无法被修改。因为BIOS的大小和复杂程度随时间不断增加,而且硬件的更新速度加快,令BIOS也必须不断更新以支援新硬件,于是BIOS就改为储存在EEPROM或者闪存中,让使用者可以轻易更新BIOS。然而,不适当的执行或是终止BIOS更新可能导致电脑无法使用。为了避免BIOS损坏,有些主板有备份的BIOS(“双BIOS”主板)。现在的BIOS有“启动区块”(Boot Block),属于BIOS ROM的一部分,一开机就会被执行。这个程式会在执行BIOS前,验证BIOS其他部分是否正确无误(经由核对和等等)。如果启动区块侦测到主要的BIOS已损坏,则可自动读取USB随身碟/光碟中的特定BIOS档案并更新BIOS。主板厂商/OEM经常发出BIOS升级来更新他们的产品和修正已知的问题。

操作系统服务[编辑]

File:Overclock.jpg
AMD Athlon XP 处理器的BIOS的设定画面,图中为超频而更改频率。

BIOS可通过BIOS中断呼叫MS-DOS操作系统及MS-DOS程式提供磁盘、键盘、显示等标准服务。通过BIOS中断呼叫存取视讯硬件非常缓慢,因此,有些DOS程式(尤其是游戏)通过直接存取视讯硬件提高效率。

现代操作系统仅在启动时使用BIOS中断呼叫[1]

微代码更新[编辑]

P6微架构开始,Intel处理器支援可重新编程的微码。自K7微架构开始,AMD处理器支援可重新编程的微码。BIOS包含处理器微代码更新。微代码被载入到处理器的SRAM中,所以微代码更新并不是持久的,需要在每次系统启动时更新处理器微代码。操作系统也可以更新主处理器的微代码[2][3]

其他固件[编辑]

现代BIOS包括英特尔管理引擎[4]AMD平台安全处理器和板载Video BIOS固件

超频[编辑]

一些BIOS支援超频

现代用途[编辑]

BIOS以16位元真实模式执行。现代操作系统以保护模式长模式执行,因为使用BIOS的16位元真实模式服务(如BIOS中断呼叫)是低效的。在1990年代,BIOS为操作系统提供APMTemplate:LeTemplate:Le功能;在2000年代至今,BIOS则为操作系统提供ACPITemplate:Le功能[5][6][7]

CMOS的联系和区别[编辑]

BIOS与CMOS的关系[编辑]

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程序的设定值、硬件参数侦测值就保存在CMOS中。而且,在BIOS程式启动计算机时,需要载入CMOS中的设定值。CMOS通常被整合在南桥芯片组中。UEFI系统则多用NVRAM储存设定。

BIOS与CMOS的区别[编辑]

二者的区别是,BIOS是储存在只读存储器EEPROM闪存),而CMOS为随机存储器(RAM);BIOS中存储的是程序,而CMOS中存储的是普通信息。

CMOS的内容在断电会消失。所以,把主板的电池拆出,便可重置其内容。另外,拆出电池也会重设时间

扩充程式(Option ROM)[编辑]

扩充卡硬盘控制器显卡网卡可能包含BIOS扩充程式(即Option ROM),为BIOS提供附加的功能。在BIOS启动操作系统前,Option ROM被BIOS执行。部分内建于主板的装置(如板载RAID),其Option ROM可能包含在主板BIOS中。Option ROM通过脚本错误:没有“ilh”这个模块。扩充BIOS的启动功能。

系统初始化[编辑]

系统在加电自检(POST)阶段,寻找并执行Option ROM。Option ROM通过BIOS中断呼叫对硬件进行测试、初始化,并显示诊断资讯或显示设定画面。

供应商[编辑]

目前全球只有四家独立BIOS供应商(IBV),曾经的脚本错误:没有“ilh”这个模块。脚本错误:没有“ilh”这个模块。、Microid均被凤凰科技收购,脚本错误:没有“ilh”这个模块。Insyde Software收购。

取代[编辑]

英特尔2000年开发出可扩展固件接口(Extensible Firmware Interface),随后,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被更名为UEFI,且由UEFI论坛制定新的UEFI规范。

现UEFI正在取代传统BIOS,且Intel已经于2020年弃用传统BIOS界面,届时Intel产品不再支援基于16位真实模式的UEFI CSM(UEFI相容性支援模组)[8]

参见[编辑]

外部链接[编辑]