什么是BIOS,BIOS是什么意思
BIOS(Basic Input/Output System,基本輸入輸出系統(tǒng))全稱是ROM-BIOS,是只讀存儲器基本輸入/輸出系統(tǒng)的簡寫,它實際是一組被固化到電腦中,為電腦提供最低級最直接的硬件控制的程序,它是連通軟件程序和硬件設(shè)備之間的樞紐,通俗地說,BIOS是硬件與軟件程序之間的一個“轉(zhuǎn)換器”或者說是接口(雖然它本身也只是一個程序),負責(zé)解決硬件的即時要求,并按軟件對硬件的操作要求具體執(zhí)行。
計算機用戶在使用計算機的過程中,都會接觸到BIOS,它在計算機系統(tǒng)中起著非常重要的作用。一塊主板性能優(yōu)越與否,很大程度上取決于主板上的BIOS管理功能是否先進。
BIOS芯片是主板上一塊長方型或正方型芯片,BIOS中主要存放:
- 自診斷程序:通過讀取CMOS RAM中的內(nèi)容識別硬件配置,并對其進行自檢和初始化;
- CMOS設(shè)置程序:引導(dǎo)過程中,用特殊熱鍵啟動,進行設(shè)置后,存入CMOS RAM中;
- 系統(tǒng)自舉裝載程序:在自檢成功后將磁盤相對0道0扇區(qū)上的引導(dǎo)程序裝入內(nèi)存,讓其運行以裝入DOS系統(tǒng);
- 主要I/O設(shè)備的驅(qū)動程序和中斷服務(wù);
由于BIOS直接和系統(tǒng)硬件資源打交道,因此總是針對某一類型的硬件系統(tǒng),而各種硬件系統(tǒng)又各有不同,所以存在各種不同種類的BIOS,隨著硬件技術(shù)的發(fā)展,同一種BIOS也先后出現(xiàn)了不同的版本,新版本的BIOS比起老版本來說,功能更強。
BIOS的功能
目前市場上主要的BIOS有AMI BIOS和Award BIOS以及Phoenix BIOS,其中,Award和Phoenix已經(jīng)合并,二者的技術(shù)也互有融合。從功能上看,BIOS分為三個部分:
- 自檢及初始化程序;
- 硬件中斷處理;
- 程序服務(wù)請求;
(一)自檢及初始化
這部分負責(zé)啟動電腦,具體有三個部分,第一個部分是用于電腦剛接通電源時對硬件部分的檢測,也叫做加電自檢(Power On Self Test,簡稱POST),功能是檢查電腦是否良好,通常完整的POST自檢將包括對CPU,640K基本內(nèi)存,1M以上的擴展內(nèi)存,ROM,主板,CMOS存儲器,串并口,顯示卡,軟硬盤子系統(tǒng)及鍵盤進行測試,一旦在自檢中發(fā)現(xiàn)問題,系統(tǒng)將給出提示信息或鳴笛警告。自檢中如發(fā)現(xiàn)有錯誤,將按兩種情況處理:對于嚴重故障(致命性故障)則停機,此時由于各種初始化操作還沒完成,不能給出任何提示或信號;對于非嚴重故障則給出提示或聲音報警信號,等待用戶處理。
第二個部分是初始化,包括創(chuàng)建中斷向量、設(shè)置寄存器、對一些外部設(shè)備進行初始化和檢測等,其中很重要的一部分是BIOS設(shè)置,主要是對硬件設(shè)置的一些參數(shù),當(dāng)電腦啟動時會讀取這些參數(shù),并和實際硬件設(shè)置進行比較,如果不符合,會影響系統(tǒng)的啟動。
最后一個部分是引導(dǎo)程序,功能是引導(dǎo)DOS或其他操作系統(tǒng)。BIOS先從軟盤或硬盤的開始扇區(qū)讀取引導(dǎo)記錄,如果沒有找到,則會在顯示器上顯示沒有引導(dǎo)設(shè)備,如果找到引導(dǎo)記錄會把電腦的控制權(quán)轉(zhuǎn)給引導(dǎo)記錄,由引導(dǎo)記錄把操作系統(tǒng)裝入電腦,在電腦啟動成功后,BIOS的這部分任務(wù)就完成了。
(二)程序服務(wù)處理和硬件中斷處理
這兩部分是兩個獨立的內(nèi)容,但在使用上密切相關(guān)。
程序服務(wù)處理程序主要是為應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)服務(wù),這些服務(wù)主要與輸入輸出設(shè)備有關(guān),例如讀磁盤、文件輸出到打印機等。為了完成這些操作,BIOS必須直接與計算機的I/O設(shè)備打交道,它通過端口發(fā)出命令,向各種外部設(shè)備傳送數(shù)據(jù)以及從它們那兒接收數(shù)據(jù),使程序能夠脫離具體的硬件操作,而硬件中斷處理則分別處理PC機硬件的需求,因此這兩部分分別為軟件和硬件服務(wù),組合到一起,使計算機系統(tǒng)正常運行。
BIOS的服務(wù)功能是通過調(diào)用中斷服務(wù)程序來實現(xiàn)的,這些服務(wù)分為很多組,每組有一個專門的中斷。例如視頻服務(wù),中斷號為10H;屏幕打印,中斷號為05H;磁盤及串行口服務(wù),中斷14H等。每一組又根據(jù)具體功能細分為不同的服務(wù)號。應(yīng)用程序需要使用哪些外設(shè)、進行什么操作只需要在程序中用相應(yīng)的指令說明即可,無需直接控制。
CMOS是互補金屬氧化物半導(dǎo)體的縮寫。其本意是指制造大規(guī)模集成電路芯片用的一種技術(shù)或用這種技術(shù)制造出來的芯片。在這里通常是指電腦主板上的一塊可讀寫的RAM芯片。它存儲了電腦系統(tǒng)的實時鐘信息和硬件配置信息等。系統(tǒng)在加電引導(dǎo)機器時,要讀取CMOS信息,用來初始化機器各個部件的狀態(tài)。它靠系統(tǒng)電源和后備電池來供電,系統(tǒng)掉電后其信息不會丟失。
由于CMOS與BIOS都跟電腦系統(tǒng)設(shè)置密切相關(guān),所以才有CMOS設(shè)置和BIOS設(shè)置的說法。也正因此,初學(xué)者常將二者混淆。CMOS RAM是系統(tǒng)參數(shù)存放的地方,而BIOS中系統(tǒng)設(shè)置程序是完成參數(shù)設(shè)置的手段。因此,準(zhǔn)確的說法應(yīng)是通過BIOS設(shè)置程序?qū)MOS參數(shù)進行設(shè)置。而我們平常所說的CMOS設(shè)置和BIOS設(shè)置是其簡化說法,也就在一定程度上造成了兩個概念的混淆。
現(xiàn)在的BIOS芯片都采用了Flash ROM,都能通過特定的寫入程序?qū)崿F(xiàn)BIOS的升級,升級BIOS主要有兩大目的:
- 免費獲得新功能
升級BIOS最直接的好處就是不用花錢就能獲得許多新功能,比如能支持新頻率和新類型的CPU,例如以前的某些老主板通過升級BIOS支持圖拉丁核心Pentium III和Celeron,現(xiàn)在的某些主板通過升級BIOS能支持最新的Prescott核心Pentium 4E CPU;突破容量限制,能直接使用大容量硬盤;獲得新的啟動方式;開啟以前被屏蔽的功能,例如英特爾的超線程技術(shù),VIA的內(nèi)存交錯技術(shù)等;識別其它新硬件等。
- 解決舊版BIOS中的BUG
BIOS既然也是程序,就必然存在著BUG,而且現(xiàn)在硬件技術(shù)發(fā)展日新月異,隨著市場競爭的加劇,主板廠商推出產(chǎn)品的周期也越來越短,在BIOS編寫上必然也有不盡如意的地方,而這些BUG常會導(dǎo)致莫名其妙的故障,例如無故重啟,經(jīng)常死機,系統(tǒng)效能低下,設(shè)備沖突,硬件設(shè)備無故“丟失”等等。在用戶反饋以及廠商自己發(fā)現(xiàn)以后,負責(zé)任的廠商都會及時推出新版的BIOS以修正這些已知的BUG,從而解決那些莫名其妙的故障。
由于BIOS升級具有一定的危險性,各主板廠商針對自己的產(chǎn)品和用戶的實際需求,也開發(fā)了許多BIOS特色技術(shù)。例如BIOS刷新方面的有著名的技嘉的@BIOS Writer,支持技嘉主板在線自動查找新版BIOS并自動下載和刷新BIOS,免除了用戶人工查找新版BIOS的麻煩,也避免了用戶誤刷不同型號主板BIOS的危險,而且技嘉@BIOS還支持許多非技嘉主板在windows下備份和刷新BIOS;其它相類似的BIOS特色技術(shù)還有華碩的Live Update,升技的Abit Flash Menu,QDI的Update Easy,微星的Live Update 3等等,微星的Live Update 3除了主板BIOS,對微星出品的顯卡BIOS以及光存儲設(shè)備的Firmware也能自動在線刷新,是一款功能非常強大的微星產(chǎn)品專用工具。此外,英特爾原裝主板的Express BIOS Update技術(shù)也支持在windows下刷新BIOS,而且此技術(shù)是BIOS文件與刷新程序合一的可執(zhí)行程序,非常適合初學(xué)者使用。在預(yù)防BIOS被破壞以及刷新失敗方面有技嘉的雙BIOS技術(shù),QDI的金剛鎖技術(shù),英特爾原裝主板的Recovery BIOS技術(shù)等等。
除了廠商的新版BIOS之外,其實我們自己也能對BIOS作一定程度上的修改而獲得某些新功能,例如更改能源之星LOGO,更改全屏開機畫面,獲得某些品牌主板的特定功能(例如為非捷波主板添加捷波恢復(fù)精靈模塊),添加顯卡BIOS模塊拯救BIOS損壞的顯卡,打開被主板廠商屏蔽了的芯片組功能,甚至支持新的CPU類型,直接支持大容量的硬盤而不用DM之類的軟件等等。不過這些都需要對BIOS非常熟悉而且有一定的動手能力和經(jīng)驗以后才能去做。
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