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BIOS基本输入输出系统

  BIOS是英文"BasicInputOutputSystem"的缩略语,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...
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  BIOS是英文"BasicInputOutputSystem"的缩略语,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。

  BIOS技术源于IBMPC/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式给操作系统及应用程式使用。BIOS程式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,让初始化程式开始执行。英特尔公司从2000年开 始,发明了可扩展固件接口(ExtensibleFirmwareInterface),用以规范BIOS的开发。而支持EFI规范的BIOS也被称为 EFIBIOS。之后为了推广EFI,业界多家著名公司共同成立了统一可扩展固件接口论坛(UEFIForum),英特尔公司将EFI1.1规范贡献给业 界,用以制订新的国际标准UEFI规范。目前UEFI规范的最新版本是2.1b,而根据来自英特尔公司的预测,到2010年,全世界将有60%以上的个人 电脑使用支持UEFI规范的BIOS产品。

  从功能上看,BIOS分为三个部分:

  自检及初始化

  这部分负责启动电脑,具体有三个部分:

  第一个部分是用于电脑刚接通电源时对硬件部分的检测,也叫做加电自检(PowerOnSelfTest,简称POST),功能是检查电脑是否良 好,通常完整的POST自检将包括对CPU,640K基本内存,1M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。自检中如发现有错误,将按两种情况处理:对于严重故障(致命性故障)则停机,此时由于各 种初始化操作还没完成,不能给出任何提示或信号;对于非严重故障则给出提示或声音报警信号,等待用户处理。

  第二个部分是初始化,包括创建中断向量、设置寄存器、对一些外部设备进行初始化和检测等,其中很重要的一部分是BIOS设置,主要是对硬件设置的一些参数,当电脑启动时会读取这些参数,并和实际硬件设置进行比较,如果不符合,会影响系统的启动。

  第三个部分是引导程序,功能是引导DOS或其他操作系统。BIOS先从软盘或硬盘的开始扇区读取引导记录,如果没有找到,则会在显示器上显示没 有引导设备,如果找到引导记录会把电脑的控制权转给引导记录,由引导记录把操作系统装入电脑,在电脑启动成功后,BIOS的这部分任务就完成了。

  程序服务处理

  程序服务处理程序主要是为应用程序和操作系统服务,这些服务主要与输入输出设备有关,例如读磁盘、文件输出到打印机等。为了完成这些操 作,BIOS必须直接与计算机的I/O设备打交道,它通过端口发出命令,向各种外部设备传送数据以及从它们那儿接收数据,使程序能够脱离具体的硬件操作。

  硬件中断处理

  硬件中断处理则分别处理PC机硬件的需求,BIOS的服务功能是通过调用中断服务程序来实现的,这些服务分为很多组,每组有一个专门的中断。例 如视频服务,中断号为10H;屏幕打印,中断号为05H;磁盘及串行口服务,中断14H等。每一组又根据具体功能细分为不同的服务号。应用程序需要使用哪 些外设、进行什么操作只需要在程序中用相应的指令说明即可,无需直接控制。

  (二)(三)两部分虽然是两个独立的内容,但在使用上密切相关。这两部分分别为软件和硬件服务,组合到一起,使计算机系统正常运行。

  另外需注意:BIOS设置不当会直接损坏计算机的硬件,甚至烧毁主板,建议不熟悉者慎重修改设置。

  记录设置值

  用户可以通过设置BIOS来改变各种不同的设置,比如onboard显卡的内存大小。

  加载操作系统

  用户手上所有的操作系统都是由BIOS转交给引导扇区,再由引导扇区转到各分区激活相应的操作系统。

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