BIOS

title: 历史.
content: BIOS最早可追溯到1970年代的CP/M操作系统。BIOS是CP/M操作系统中只能在特定机器上执行(machine-specific)的部分,它在系统开机时直接与硬件交互。  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。  现时UEFI已经取代旧式BIOS。
title: 操作.
title: 系统启动.
content: 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CPU、RAM、直接内存存取控制器、芯片组、键盘、软碟、硬盘等装置。当所有的Option ROM被加载后,BIOS就试图从启动装置(如硬盘、软碟、光盘)加载启动程序,由启动程序加载操作系统。BIOS也可从网卡等装置启动。
title: 设定画面.
content: 大约从80386 PC开始,个人电脑的BIOS ROM整合了设定程序(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。
title: BIOS固件.
content: 由于BIOS与硬件系统整合在一起(将BIOS程序指令烧录在IC中),所以有时候也被称为固件。在大约1990年BIOS是保存在ROM(只读内存)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。这个程序会在执行BIOS前,验证BIOS其他部分是否正确无误(经由检查码等等)。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/光盘中的特定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。
title: 操作系统服务.
content: BIOS可通过BIOS中断呼叫为MS-DOS操作系统及MS-DOS程序提供磁盘、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程序(尤其是游戏)通过直接存取视讯硬件提高效率。  现代操作系统仅在操作系统启动时通过BIOS中断呼叫存取硬件。
title: 微代码更新.
content: 自P6微架构开始,Intel处理器支援可重新编程的微码。BIOS可能包含处理器微代码更新。
title: 超频.
content: 一些BIOS支援超频。
title: 现代用途.
content: BIOS以16位元真实模式执行。现代操作系统以保护模式或长模式执行,存取BIOS的16位元真实模式服务(如BIOS中断呼叫)是低效的。现代操作系统仅在启动时使用BIOS中断呼叫服务。后来的BIOS加入了APM、随插即用规范(PnP)、ACPI等功能。
title: 与CMOS的联系和区别.
title: BIOS与CMOS的关系.
content: 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程序启动计算机时,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。
title: BIOS与CMOS的区别.
content: 二者的区别是,BIOS是储存在只读存储器(EEPROM),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。
title: 扩充程序(Option ROM).
content: 扩充卡如硬盘控制器、显卡、网卡可能包含BIOS扩充程序(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BIOS启动规范扩充BIOS的启动功能。
title: 系统初始化.
content: 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。
title: 供应商.
content: 目前全球只有四家独立BIOS供应商(IBV),曾经的Award Software与General Software、Microid Research均被Phoenix Technologies收购,SystemSoft被Insyde Software收购。
title: 取代.
content: 英特尔于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。  现时UEFI已经取代传统BIOS,且Intel将于2020年弃用传统BIOS接口,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)。

Summary: BIOS是Basic Input/Output System的缩写,中文: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预安装在个人电脑的主板上,是个人电脑启动时加载的第一个软件。

BIOS: BIOS (pronounced:, ; an acronym for Basic Input/Output System and also known as the System BIOS, ROM BIOS or PC BIOS) is firmware used to perform hardware initialization during the booting process (power-on startup), and to provide runtime services for operating systems and programs. The BIOS firmware comes pre-installed on a personal computer's system board, and it is the first software to run when powered on. The name originates from the Basic Input/Output System used in the CP/M operating system in 1975. The BIOS originally proprietary to the IBM PC has been reverse engineered by companies looking to create compatible systems. The interface of that original system serves as a "de facto" standard.