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BIOS 的工作原理

作者:Jeff Tyson

BIOS 的作用

BIOS 使用闪存,一种只读存储器(ROM)。

BIOS 软件有许多不同的作用,但其最重要的作用是加载操作系统。当您打开计算机并且微处理器尝试执行其第一条指令时,它必须从某个地方获取该指令。它无法从操作系统获取,因为操作系统位于硬盘上,而微处理器如果没有指令告诉它如何操作,则无法访问它。BIOS 提供这些指令。BIOS 执行的其他一些常见任务包括:

  • 对系统中所有不同的硬件组件进行上电自检 (POST),以确保一切正常工作
  • 激活计算机中安装的不同卡上的其他 BIOS 芯片 - 例如,SCSI 卡和显卡通常有自己的 BIOS 芯片。
  • 提供一套低级例程,操作系统使用这些例程与不同的硬件设备进行接口 - 正是这些例程赋予了 BIOS 它的名称。它们管理键盘屏幕以及串行并行端口等,尤其是在计算机启动时。
  • 管理硬盘、时钟等的一系列设置。

BIOS 是一种特殊软件,它连接计算机的主要硬件组件与操作系统。它通常存储在闪存芯片上,位于主板上,但有时该芯片是另一种类型的只读存储器(ROM)

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当您打开计算机时,BIOS 会执行几项操作。其通常的顺序是:

  1. 检查 CMOS 设置以获取自定义设置
  2. 加载中断处理程序和设备驱动程序
  3. 初始化寄存器和电源管理
  4. 执行上电自检 (POST)
  5. 显示系统设置
  6. 确定哪些设备可引导
  7. 启动引导序列

BIOS 所做的第一件事是检查存储在微小(64字节)的位于互补金属氧化物半导体 (CMOS) 芯片上的 RAM 中的信息。CMOS 设置提供特定于您系统的详细信息,并可随着系统更改而修改。BIOS 使用此信息根据需要修改或补充其默认编程。我们稍后将详细讨论这些设置。

中断处理程序是充当硬件组件和操作系统之间翻译器的小段软件。例如,当您在键盘上按下某个键时,信号会发送到键盘中断处理程序,该处理程序告诉 CPU 这是什么并将其传递给操作系统。设备驱动程序是识别基本硬件组件(如键盘、鼠标、硬盘驱动器和软盘驱动器)的其他软件。由于 BIOS 不断拦截进出硬件的信号,因此通常将其复制或映射RAM中以更快地运行。