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BIOS

出自Taiwan Tongues 台語維基
於 2025年8月22日 (五) 12:39 由 TaiwanTonguesApiRobot留言 | 貢獻 所做的修訂 (從 JSON 檔案批量匯入)

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BIOS(英文:BasicInput /OutputSystem), 即基本輸入輸出系統,亦稱為 ROM BIOS、System BIOS、PC BIOS,是佇通電啟動階段執行硬體初初化,佮為作業系統提供運行的時服務的韌體。BIOS 上早隨著 CP / M 作業系統的推出佇一九七五年出現。BIOS 預安裝佇個人電腦的主機枋頂懸,是個人電腦啟動的時陣載入的頭一个軟體。

這馬乎,BIOS 的作用是初初的佮測試硬體元件,猶閣有對大容量儉裝置(如硬碟)載入啟動程式,閣由啟動程式載入作業系統;當載入作業系統了後,BIOS 通過系統管理模式為作業系統提供硬體抽象。佇咧 DOS 時代,BIOS 為 DOS 作業系統提供鍵盤、顯示講佮其他 I / O 裝置的硬體抽象層。

真濟 BIOS 程式攏干焦會當佇特定電腦型號抑是特定主機板型號上執行。早年,BIOS 儲存佇咧 ROM 晶片上;這馬的 BIOS 加儲存佇咧緊閃記持體晶片頂懸,這方便矣 BIOS 的更新。

一九八空年代,IBM 發明矣 IBM PC,但是頭先 BIOS 是 IBM PC 上唯一無開放的元件,給 IBM PC 的複製(Clone)𤆬來矣麻煩。隨後 COMPAQ 複製矣 IBM PC,Phoenix Technologies 等公司亦複製矣 IBM PC 的 BIOS 部件,可為彼當陣的 IBM PC 相容機廠商提供 BIOS。

UEFI 當咧取代舊式 BIOS。

操作

系統啟動

做電腦的電源開啟,BIOS 就會對主機板頂懸 ROM 晶片執行,執行加電自檢(POST), 測試佮初始化 CPU、RAM、直接記持體存取控制器、晶片組、鍵盤、軟碟、硬碟等裝置。做所有的 Option ROM 予人載入來,BIOS 就試圖對啟動裝置(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 也會當對網卡等裝置啟動。

設定畫面

大約是對八堵空三百八十六 PC 開始,個人電腦的 BIOS ROM 整合了設定程式(Setup)。 主機板的 CMOS 晶片用於儲存 BIOS 設定值得硬體偵測值。主機板上的鈕仔電池是用 CMOS 儲存 BIOS 設定值,猶閣有電腦佇咧斷電的時陣會當予系統的時鐘去運作。

現代的 BIOS 會當予使用者選擇對佗一个啟動裝置啟動電腦,如光碟機、硬碟、軟碟、隨身碟等等。

BIOS 韌體

因為 BIOS 佮硬體系統整合做伙(將 BIOS 程式指令燒錄佇 IC 中), 所以有當時仔伊嘛是算講韌體。佇大約一九九O年 BIOS 是儉佇咧 ROM(唯讀記持體)中間無法度予人改過來。因為乎 BIOS 的大小佮複雜程度綴時間一直增加,而且硬體的閣較新的速度加緊,令 BIOS 嘛必須不斷更新以支援新硬體,所以 BIOS 就改做儲存佇咧 EEPROM 或者是講緊閃記持的內底,予使用者會使簡單來換新 BIOS。毋過,無適當的執行抑是講終止 BIOS 更新可能致使電腦無法度使用。為著避免 BIOS 拍歹,有一寡主機板有備份的 BIOS(「 雙 BIOS」主機枋)。 這馬的 BIOS 有「啟動區塊」(Boot Block), 屬於 BIOS ROM 的一部份,一啟動就會予人執行。這个程式會咧執行 BIOS 前,驗證 BIOS 其他的部份是毋是有確無誤(經由核對佮等等)。 若啟動區塊偵測著主要的 BIOS 已經拍歹,伊是會當自動讀取 USB 隨身碟 / 光碟中的特定 BIOS 檔案閣更新 BIOS。主機板廠商 / OEM 定定有發出 BIOS 升級來更新𪜶的產品佮修正已經知的問題。

作業系統服務

BIOS 會過 BIOS 中斷呼叫做 MS-DOS 作業系統佮 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不止仔慢,所以,有的 DOS 程式(尤其是遊戲)通過直接存取視訊硬體提高效率。

現代作業系統干焦佇啟動的時使用 BIOS 中斷呼叫。

微代碼更新

自 P 六微架構開始,Intel 處理器支援會當重新編程的微碼。自 K 七微架構開始,AMD 處理器支援會當重新編程的微碼。BIOS 包含處理器微代碼閣較新。微代碼予人載入去處理器的 SRAM 中,所以微代碼更新並毋是維久的,需要佇每改系統啟動的時更新處理器微代碼。作業系統嘛會當更新主處理器的微代碼。

就是其他的韌體

現代 BIOS 包括英特爾管理 ia̋n-jín,AMD 平台安全處理器佮板載 Video BIOS 韌體。

超頻

一寡仔 BIOS 支援超頻。

現代的用途

BIOS 以十六位元真實模式執行。現代作業系統以保護模式抑是長模式執行,因為使用 BIOS 的十六位元真實模式服務(如 BIOS 中斷呼叫)是低效的。佇一九九空年代,BIOS 為作業系統提供 APM、舊式隨插隨用、桌面管理介面功能;佇二空空年代到今,BIOS 是為作業系統提供 ACPI、SMBIOS 功能。

佮 CMOS 的聯絡和區別

BIOS 佮 CMOS 的關係

CMOS 是電腦另外一个重要的記持體。所以講著伊,是因為 BIOS 程式的設定值、硬體參數偵測值就儉佇咧 CMOS 中。而且,佇咧 BIOS 程式啟動電腦的時陣,愛載入去 CMOS 中的設定值。CMOS 通常予人整合佇南橋晶片組中。UEFI 系統是多用 NVRAM 儲存設定。

BIOS 佮 CMOS 的區別

二者的區別是,BIOS 是儲存佇咧唯讀的記持體(EEPROM 或者是閃記持的), 而且 CMOS 為隨機存取記憶體(RAM); BIOS 中儲存的是程式,而且 CMOS 中儲存的是普通資訊。

CMOS 伊的內容佇咧斷電會消失。所以乎,共主機板的電池拆出來,便可重設其內容。另外咧,拆出電池嘛會重新做時間。

擴充程式(Option ROM)

擴充卡如硬碟控制器、顯示卡、網卡可能包括 BIOS 擴充程式(即 Option ROM), 為 BIOS 提供附加的功能。佇咧 BIOS 啟動作業系統進前,Option ROM 予被 BIOS 執行。部份內底起佇咧主機板的裝置(如板載 RAID), 其實 Option ROM 可能包括佇主機板 BIOS 中。Option ROM 通過 BIOS 啟動規範擴充 BIOS 的這个啟動功能。

系統初化

系統咧加電自檢(POST)階段,走揣並執行 Option ROM。Option ROM 通過 BIOS 斷呼著著硬體進行測試、初初化,閣顯示診斷資訊抑是顯示設定畫面。

供應商

目前全球干焦四間獨立 BIOS 供應商(IBV), 曾經的 Award Software 佮 General Software、Microid Research 攏予鳳凰科技收購,SystemSoft 予被 Insyde Software 收購。

  • Phoenix Technologies,美國鳳凰科技。
  • American Megatrends,美國安邁科技,目前為全球上大的 BIOS 供應商。進前予鳳凰科技超過。
  • Insyde Software,台灣系微公司。
  • Byosoft,新興廠商,中國大陸的百敖軟體公司。

取代

英特爾佇二空空年開發出會當延伸韌體介面(Extensible Firmware Interface), 隨後,是由業界濟間出名公司共同成立統一會當延伸韌體介面論壇(UEFI Forum), EFI 予人閣較號做 UEFI,而且由 UEFI 論壇制定新的 UEFI 規範。

現 UEFI 當咧取代的傳統 BIOS,而且 Intel 已經佇二空二空年棄用傳統 BIOS 介面,到時 Intel 產品袂閣支援因為十六位元真實模式的 UEFI CSM(UEFI 相容性支援模組)。

參見

  • 會當延伸韌體介面(UEFI)
  • 韌體
  • 系微公司
  • American Megatrends
  • SMBIOS
  • Option ROM
  • ACPI
  • Aptio
  • VESA BIOS Extensions
  • El Torito

外部連結

  • Basic Input Output System
  • OpenBIOS
  • SPI Flash Solutions for BIOS updates