bios是什么意思

bios是什么意思

BIOS是英文"Basic Input Output System"的缩略语，一般读作/'baious/。直译过来后中文名称就是"基本输入输出系统"。其实，它是一组固化到计算机内主板上一个ROM芯片上的程序，它保存着计算机最重要的基本输入输出的程序、系统设置信息、开机后自检程序和系统自启动程序。 其主要功能是为计算机提供最底层的、最直接的硬件设置和控制。

                               图1.BIOS工作原理图

计算机用户在使用计算机的过程中，都会从一开始接触到BIOS，它在计算机系统中起着非常重要的作用。一块主板性能优越与否，很大程度上取决于主板上的BIOS管理功能是否先进。bios就是计算机领域的一个重要参数

BIOS主要功能 

主板BIOS掌握着系统的启动、部件之间的兼容和程序管理等多项重任。只要按下电源开关启动主机后，BIOS就开始接管主板启动的所有自检工作，系统首先由POST (Power On Self Test,上电自检) 程序来对内部各个设备进行检查（这个过程在下文中另作表述）。通常完整的POST自检将包括对CPU、基本内存、1MB以上的扩展内存、ROM、主板、CMOS存储器、串并口、显示卡、软硬盘子系统及键盘进行测试，一旦在自检中发现问题，系统将给出提示信息或鸣笛警告。然后BIOS就按照系统CMOS设置中保存的启动顺序搜寻软驱、IDE设备和它们的启动顺序，读入操作系统引导记录，最后将系统控制权交给引导记录，并最终完全过渡到操作系统的工作状态。 

                                         图2.BIOS工作原理

除了基本的启动功能外，BIOS还有硬件中断处理、系统设计管理、程序请求等作用。操作系统对硬盘、光驱、键盘、显示器等外围设备的管理，都是直接建立在BIOS系统中断服务程序的基础上的，它是PC系统中的软件与硬件之间的一个可编程接口。计算机开机的时候，BIOS会分配CPU等硬件设备一个中断号。当执行了使用某个硬件的操作命令后，它就会根据中断号使用相应的硬件来完成命令的工作，最后根据其中断号把它跳回原来的状态。同样，BIOS也可以通过特定的数据端口发送、接受指令，以实现软件应用程序对硬件的操作。 

BIOS的系统管理功能是大家最为熟悉的，即平时说的BIOS设置。BIOS程序会调用储存在CMOS RAM部分的记录，用户可以通过显示器看到系统基本情况，包括CPU频率、IDE驱动器、ACPI电源管理和密码设置等信息。正如笔者在一开始说过的那样，这部分信息是依靠电池单独供电储存在RAM中的，只要断电一段时间或人为给CMOS接通高电平信号（跳线短接），任何修改过的设置都会不复存在。 

BIOS的作用 

简单地说，BIOS启动会经过好几个检测、命令、执行的循环流程，当然，在进入BIOS控制之前，CPU还需要一个热身的过程。拿P4系统为例，如果按照PC启动的流程来讲解的话，这个先后秩序是这样的：首先是主机电源开始供电，CPU接收到VR（电压调节系统）发出的一个电压信号，然后经过一系列的逻辑单元确认CPU运行电压之后，主板芯片接收到发出“启动”工作的指令，让CPU复位。CPU“苏醒”后的第一工作就是，读取BIOS中的初始化指令。在对CPU（2次检查）和内存（640KB基本模块）状态做一系列校验之后，BIOS会完成电路片的初始准备，停用视频、奇偶性和DMA电路片，并且使CMOS计时器开始运行。随后，BIOS程序会逐步检查CPU是否和默认设定相同，DMA是否有故障，显示通道测试等等，一旦出现故障，就会有蜂鸣器发出报警。不过，这些步骤都是在后台后悄悄进行的，我们是看不到屏幕上的任何信息。 

当CPU被正式启动以后，POST（Power-On Self Test，加电后自检）进入内存侦测阶段，一旦基本内存检测出错，系统死机并会长时间报错；如果一切顺利，BIOS继续往下POST，检查CMOS内的其他BIOS主程序、扩展程序，直到完成这些工作，系统进入常规流程，显示器上才会显示出时间日期、BIOS版本型号、CPU频率、内存容量等基本信息。在BIOS引导IDE设备和I/O设备以后，接下来的过程便交给操作系统来继续了。 

BIOS在电脑启动过程中大体是这样工作的，实际上远比我们介绍的要复杂得多。中间任何一个小的步骤出错都会导致系统无法启动，崩溃，而且BIOS设置不当也会给系统造成隐患。有经验的老鸟可以通过BIOS启动时候的声音来判断故障，而一般用户可以通过查看Debug卡的检错信号，了解POST停滞在哪个阶段。还是拿Award BIOS来说，开机Debug卡显示FF和C0表示CPU自检没有通过，应该停电检查处理器状况；如果是C1、C3等数字显示，很有可能是BIOS在检测内存时候发生问题了；系统自检过了2D，并且伴随清脆的“嘀”声，说明系统已经通过显卡检测，这个时候显示屏上也开始出现画面。知道了故障可能发生的部件，我们可以通过替换法来最终确定问题源头，顺利解决问题。 

BIOS内部结构 

Sample Text 对于我们日常使用的个人电脑来说，采用的BIOS并不是完全相同的，分别由Award、Phoenix和AMI这个三个厂商提供（注：Award已被Phoenix收购，其实是一家公司）。以目前主板的状况而言，大多数都是采用Award BIOS或者基于Award BIOS 内核改进的产品（采用AMI BIOS的产品相对要少，Phoenix BIOS主要是笔记本电脑和不少国外品牌机采用）。本文介绍的一些BIOS知识和结构，也只围绕市场占有率最高的Phoenix-Award来展开。 

拿常见的Award的2Mbit CMOS地址结构来说，从FFFF到FFFC区域是用于储存16Kbit容量的Boot Block（启动模块）、接着是8Kbit的即插即用延伸系统配置数据ESCD区、4Kbit的处理器微代码Micro code和4Kbit的DMI数据区。FFF8到FFF6是解压缩引擎区，这里的指令可以释放FFF6之后区域的大容量代码和信息，比如厂商Logo、OEM数据等等。最后一部分是安放BIOS主程序的地方，通常这些程序也就是我们从网上下载的以bin为后缀名的BIOS升级文件。 

BIOS控制着什么 

BIOS控制着什么  熟悉计算机的朋友都知道BIOS这个概念，我们也会经常听到老鸟在解决系统故障时候重复的那些话语：“先清除一下CMOS”或者“进入BIOS默认设置”等等。在普通人眼里，BIOS似乎就是主机板上那块四四方方的小芯片和开机时候显示的蓝色菜单。它究竟对使用者有什么特别的意义呢？它究竟是不是高手或维修工程师的专利呢？一台电脑是通过怎么样的方式开始工作的呢？

BIOS的保护 

除了硬件设备的兼容问题之外，BIOS还有可能面临病毒、错误擦写等外因的危害，BIOS如果不能工作，整台电脑也就瘫痪了。不少主板厂商都通过专门的设计来增加BIOS的可靠性。有的是做成Dual BIOS双模块的方式，一旦其中一块出现故障，能够通过跳线设置让系统从另外一块引导启动，再对损坏模组进行修复。由于BIOS中Boot Block区是重要的数据块，所以厂商将Boot Block块设计成分块式的BIOS结构，在BIOS芯片中保留了一个区域，该区域中保存有BIOS系统中最重要的启动信息。最新的刷新程序的默认值就是刷新时不更新BIOS的Boot Block块，这样的主板即使刷新失败，也能很容易恢复。 

遇到BIOS刷新失败，也可以自己用热插拔的办法来替换受损芯片，前提是你能找到一片和原来BIOS容量一样的芯片。有动手能力的玩家还可以在BIOS芯片的管脚上动脑筋，因为绝大多数的CMOS芯片为32脚的DIP封装，它们的针脚排列、功能基本上一致。芯片的写操作一般是通过写入允许脚的电平变化来控制的，只有12V或者5V的高电平被调成低电平以后，数据才能写入到芯片中去。根据此原理，只要把这个管脚从电路中脱离出来，一直处于高电平，即处于“读”状态，那么不论是病毒还是误操作，都不会对芯片内的数据进行改写。不过，这个方法存在一定的危险性，它不适用所有的BIOS芯片，而且容易失去主板的保修，大家一定要谨慎为之。 

而我们通常所说的BIOS，其实是指一个固化在ROM中的软件，负责最低级的、最直接的硬件控制，以及计算机的原始操作；用来管理机器的启动和系统中重要硬件的控制和驱动，并为高层软件提供基层调用。 

CMOS是英文“互补金属氧化物半导化”的缩写，不过我们常说的CMOS却是指主板上一块可读写的存储芯片，也称之为“CMOS RAM”。CMOS RAM是随机存储器，具有断电后消除记忆的特点，人们就想到了使用外接电池保持其存储内容的方法。 

一般来说，通过固化在ROM BIOS的软件进行BIOS参数的调整过程就称之为BIOS设置，而通过BIOS设置中的“标准CMOS设置”调试CMOS参数的过程就称为CMOS设置。我们平常所说的CMOS设置与BIOS设置只是其简化说法，所以在一定程度上造成两个概念的混淆。 

BIOS技术源于IBM PC/AT机器的流行以及第一台由康柏公司研制生产的“克隆”PC。在PC启动的过程中，BIOS担负着初始化硬件，检测硬件功能，以及引导操作系统的责任。在早期，BIOS还提供一套运行时的服务程序给操作系统及应用程序使用。BIOS程序存放于一个断电后内容不会丢失的只读 内存中；系统过电或被重置 (reset) 时，处理器第一条指令的位址会被定位到 BIOS 的内存中，让初始化程序开始执行。英特尔公司从2000年开始，发明了可扩展固件接口（Extensible Firmware Interface），用以规范BIOS的开发。而支持EFI规范的BIOS也被称为EFI BIOS。