一、BIOS的概述

BIOS，全稱(chēng)為Basic Input/Output System，即基本輸入輸出系統(tǒng)。它是一種固化在計(jì)算機(jī)主板上的軟件，存儲(chǔ)在CMOS芯片中。BIOS較早出現(xiàn)在IBM PC及其兼容機(jī)上，隨后被廣泛應(yīng)用于其他個(gè)人計(jì)算機(jī)和服務(wù)器等設(shè)備。

BIOS的主要功能是提供與計(jì)算機(jī)硬件交互的底層接口。它包含了一系列的程序指令，負(fù)責(zé)初始化硬件設(shè)備、檢測(cè)系統(tǒng)配置、啟動(dòng)操作系統(tǒng)并提供一些基本的輸入輸出服務(wù)。可以說(shuō)，BIOS是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基石，為計(jì)算機(jī)的正常運(yùn)行提供了必要的支持。

二、BIOS的啟動(dòng)過(guò)程

當(dāng)我們啟動(dòng)計(jì)算機(jī)時(shí)，BIOS扮演著關(guān)鍵的角色。它是計(jì)算機(jī)的名列前茅個(gè)程序，也是引導(dǎo)操作系統(tǒng)啟動(dòng)的媒介。

1、加電自檢(POST)階段

當(dāng)計(jì)算機(jī)通電后，BIOS首先進(jìn)行加電自檢(POST)階段。在這個(gè)階段，BIOS會(huì)逐一檢測(cè)連接的硬件設(shè)備，如CPU、內(nèi)存、硬盤(pán)、顯卡等，確保它們正常工作。如果發(fā)現(xiàn)硬件問(wèn)題，BIOS會(huì)發(fā)出蜂鳴聲等警告信息，通知用戶存在故障。

2、啟動(dòng)順序選擇

加電自檢完成后，BIOS會(huì)根據(jù)預(yù)先設(shè)置的啟動(dòng)順序，尋找可用的啟動(dòng)設(shè)備。通常情況下，它會(huì)首先嘗試從硬盤(pán)啟動(dòng)，如果在硬盤(pán)上沒(méi)有找到有效的引導(dǎo)記錄，BIOS會(huì)依次嘗試其他設(shè)備，如光盤(pán)、USB設(shè)備等。

3、引導(dǎo)加載程序階段

一旦找到可啟動(dòng)設(shè)備，BIOS會(huì)讀取該設(shè)備的引導(dǎo)扇區(qū)，里面存儲(chǔ)著引導(dǎo)加載程序。引導(dǎo)加載程序是一個(gè)較小的程序，其主要功能是加載操作系統(tǒng)的核心部分，將控制權(quán)交給操作系統(tǒng)。在Windows系統(tǒng)中，這個(gè)引導(dǎo)加載程序就是NTLDR或者Bootmgr。

4、操作系統(tǒng)啟動(dòng)

引導(dǎo)加載程序接下來(lái)會(huì)加載操作系統(tǒng)的核心文件，將系統(tǒng)控制權(quán)轉(zhuǎn)交給操作系統(tǒng)。操作系統(tǒng)隨后開(kāi)始初始化各種系統(tǒng)服務(wù)和驅(qū)動(dòng)程序，完成整個(gè)啟動(dòng)過(guò)程，最終進(jìn)入登錄界面或桌面環(huán)境。

三、BIOS的功能

除了參與計(jì)算機(jī)啟動(dòng)過(guò)程，BIOS還具備其他重要的功能：

1、硬件初始化

BIOS負(fù)責(zé)初始化計(jì)算機(jī)中的各種硬件設(shè)備，包括CPU、內(nèi)存、硬盤(pán)、顯卡、網(wǎng)卡等。通過(guò)這些初始化過(guò)程，BIOS能夠使硬件設(shè)備處于工作狀態(tài)，為操作系統(tǒng)的正常運(yùn)行做好準(zhǔn)備。

2、系統(tǒng)設(shè)置

BIOS還提供了一個(gè)用戶界面，通常通過(guò)按下特定的熱鍵（如Del或F2鍵）來(lái)進(jìn)入。在這個(gè)界面中，用戶可以對(duì)計(jì)算機(jī)的一些基本設(shè)置進(jìn)行配置，如日期時(shí)間、啟動(dòng)順序、硬件設(shè)備狀態(tài)等。這些設(shè)置保存在CMOS芯片中，即使計(jì)算機(jī)斷電，也能保持設(shè)置不變。

3、ACPI管理

BIOS支持高級(jí)配置與電源接口（ACPI），這是一種用于能源管理和配置設(shè)備的開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)ACPI，操作系統(tǒng)可以控制硬件設(shè)備的電源狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)低功耗和系統(tǒng)休眠功能，提高能源利用率。

4、固件更新

隨著技術(shù)的發(fā)展和硬件的更新?lián)Q代，廠商會(huì)發(fā)布新的BIOS固件版本，修復(fù)bug、增強(qiáng)性能或兼容新硬件。用戶可以通過(guò)官方渠道下載并更新BIOS固件，以保持系統(tǒng)的穩(wěn)定和兼容性。

綜上所述，BIOS是一種非常重要且基礎(chǔ)的系統(tǒng)軟件，它負(fù)責(zé)硬件初始化、啟動(dòng)操作系統(tǒng)以及提供基本的輸入輸出服務(wù)。雖然，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)已經(jīng)發(fā)展了許多新的技術(shù)，但BIOS在計(jì)算機(jī)的啟動(dòng)和硬件管理方面仍然發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

延伸閱讀：BIOS的歷史演變

BIOS的歷史可以追溯到早期的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。在20世紀(jì)70年代和80年代，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)并不像現(xiàn)在那樣復(fù)雜，BIOS主要用于簡(jiǎn)單的啟動(dòng)過(guò)程和硬件管理。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，BIOS也經(jīng)歷了多次改進(jìn)和演進(jìn)。最初，BIOS是基于8086微處理器的，后來(lái)逐漸升級(jí)為80286、80386、80486和Pentium等體系結(jié)構(gòu)。

隨著操作系統(tǒng)的多樣化和硬件設(shè)備的復(fù)雜化，傳統(tǒng)的BIOS逐漸顯露出限制，因此UEFI（Unified Extensible Firmware Interface）逐漸取代了傳統(tǒng)BIOS，成為新一代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)固件接口。