BIOS:基本輸入輸出系統
介紹
當按下計算機的電源按鈕時,電路閉合,這會導致對計算機電源進行測試。如果電源有問題,通常根本不會有電源輸出,計算機將無法啟動。如果電源測試正常,電源將向已啟動的CPU供電,它將開始執行指令,因為這就是CPU的設計目的。為此,它需要軟體,即BIOS。
什麼是BIOS?
當我們啟動計算機時,螢幕上會彈出BIOS字樣,它是基本輸入輸出系統(Basic Input Output System)的縮寫。它位於計算機主機板上的主電路板上,是一個儲存在稱為韌體的晶片上的程式。
當計算機啟動或開機時,BIOS是第一個執行的程式,甚至早於作業系統(OS)啟動。BIOS準備計算機中啟動作業系統所需的一切。它幫助作業系統與硬碟、鍵盤、滑鼠和印表機之間的資料流動。
BIOS的歷史
BIOS這個術語由Gary Kildall提出,首次用於1975年的Control Program/Monitor (CPM)——一款大眾市場作業系統,它在啟動時載入,直接與硬體互動。這些系統的早期版本包含BIOS作為檔案,例如IBMBIO.SYS或DRBIO.SYS或DOS I/O System。後來隨著PS/2機器的使用,國際商用機器公司將BIOS分為真實模式和保護模式部分,並將其命名為相容BIOS,即CBIOS。

操作和擴充套件
BIOS最初會驗證計算機內部的所有硬體是否正常工作,以及它是否有權訪問執行所需驅動程式,這稱為加電自檢(POST)。
擴充套件系統配置資料 (ESCD) 向BIOS共享此資訊。ESCD儲存在非易失性隨機存取儲存器 (NVRAM) 中。
在每種型號的計算機中,設定都有一些變化或差異。BIOS幫助計算機查詢作業系統(OS)。如果作業系統存在並啟動,則BIOS的部分工作就完成了。
BIOS韌體位於稱為互補金氧半導體 (CMOS) 的晶片內,由於CMOS是非易失性只讀儲存器,因此韌體會一直保留在其中。
電路內部有一個手錶式電池,使電路持續工作,否則電路內的設定將被清除。
要在主作業系統啟動之前訪問BIOS,我們可以透過按一個鍵或組合鍵來啟動計算機。
BIOS的繼任者
有兩種啟動模式:BIOS傳統模式和UEFI。統一可擴充套件韌體介面 (UEFI) 是BIOS的改進版本,因為它克服了BIOS的侷限性。我們可以在計算機的主機板上看到BIOS或UEFI,但大多數新計算機都使用UEFI。它還提供圖形使用者介面。
UEFI提供使用滑鼠控制介面的選項,它具有安全啟動功能,拒絕使用任何數字未簽名的驅動程式,並有助於避免任何惡意軟體。
UEFI使用UEFI韌體並具有EFI服務分割槽來維護引導卷列表。
它在POST過程中掃描連線到系統的全部可啟動儲存裝置,查詢有效的GUID分割槽表。
韌體本身會檢查GPT以查詢要從中引導的EFI分割槽,然後從引導分割槽載入作業系統。
一些具有UEFI的計算機允許使用者使用傳統BIOS相容模式。
BIOS的用途
BIOS基本上是一個程式,它提供有關作業系統的資訊,例如基於Windows 7的作業系統。
BIOS為計算機的硬體設定所有準則。
硬碟或可移動磁碟上的韌體是作業系統無法在沒有BIOS的情況下啟動的原因。
它還負責載入作業系統,例如MBR、GPT等。
結論
基本輸入輸出系統或BIOS是一小段程式碼,位於系統主機板上的晶片上。透過進入BIOS設定,我們可以更改啟動過程順序以及更廣泛的硬體設定。後來,BIOS的侷限性導致了新的韌體介面的建立,稱為統一介面或UEFI。它與BIOS類似,但具有一些優勢。普通BIOS無法識別大型儲存驅動器,而普通BIOS僅使用鍵盤來選擇選項。
常見問題
Q1. 什麼是啟動過程?
答:當計算機啟動時,BIOS是啟動的第一個軟體。它識別計算機的硬體,對其進行組織,評估並將其連線到作業系統以進行下一步指令。這稱為啟動過程。
Q2. 什麼是BIOS傳統模式?
答:BIOS傳統模式是BIOS韌體使用的啟動過程。它保留需要準備的已安裝儲存裝置列表,例如硬碟、軟盤等。BIOS具有藍色螢幕和不同的選項。
Q3. 什麼是韌體?
答:BIOS被稱為韌體。控制硬體的韌體包含安裝在其裝置中的基本低階軟體。
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