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BIOS是什麼呢?

BIOS 全名為 Basic Input Output System 就是電腦裡最基礎的軟體，(有些人稱BIOS微電腦靈魂）而我們將這個最基礎的軟體，放入一個可以長久不需電源的記憶體中就是我們通稱的BIOS。某些單晶片處理器就把這一部份都放入CPU的晶片上，電腦裡最初始的動作，都是依照BIOS內容來運作，所以BIOS並不只是測測RAM、HD、CPU這麼簡單。BIOS IC（FLASH ROM） 其實他扮演的角色就像磁片一樣，裡面的BIOS CODE才是最重要的關鍵。

BIOS的功能
BIOS ROM不但可以在主板上看到，在數位相機、家用DVD、XBOX、翻譯機裡都會有BIOS。

BIOS管理功能包括：

1. BIOS係統設置程序：放在可讀寫的CMOS 中的，保存基本開機記錄，而BIOS設置程序，主要來設置CMOS RAM中的各項參數。這個程序在開機時個鍵例如[DEL]就可進入設置狀態，提供基本修改與設定的介面。

2.POST開機程序檢查：通電源後，先由Power On Self Test程序來對硬體做偵測。通常完整的POST自檢將包括對CPU,RAM,,CMOS存儲器,各個插巢,顯示卡,軟硬碟機係統及鍵盤進行測試，一旦在自檢中發現問題，係統將給出提示信息或鳴笛警告。請參考錯誤訊息。

3. BIOS係統啟動自舉程序：完成POST，ROM BIOS就首先按照係統CMOS設置中保存的啟動順序搜索軟硬盤驅動器及CD-ROM,等有效地啟動驅動器，讀入操作係統引導記錄，然後將係統控制權交給引導記錄，並由引導記錄來完成係統的順序啟動。

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BIOS的主要作用有三點

1.自檢及初始化：開機後BIOS最先被啟動，然後它會對電腦的設備進行完全徹底的檢驗和測試。如果發現問題，分兩種情況處理：嚴重故障停機，非嚴重故障則給出屏幕提示或聲音報警信號，等待用戶處理。如果未發現問題，則將硬件設置為備用狀態，然後啟動操作係統，把對電腦的控制權交給用戶。

2.程序服務：BIOS直接與計算機的I/O（Input/Output，即輸入/輸出）設備傳送或接收各種外部設備的數據

3.設定中斷：開機時，BIOS會告訴CPU各硬體設備的中斷訊號，當用戶發出使用某個設備的指令後，CPU就根據中斷號使用相應的硬件完成工作，再根據中斷號跳回原來的工作。

CMOS與BIOS

BIOS是一組設置硬件的電腦程序，保存在主板上的一塊ROM。而CMOS是電腦主板上的一塊可讀寫的RAM，用來保存當前系統的運作設定。CMOS晶片由主板上的充電電池供電，即使係統斷電，參數也不會丟失。CMOS只有保存數據的功能，而對CMOS中各項參數的修改要通過BIOS的設定程序來實現。

關於CMOS放電

　打開機箱，找到主板上的電池，取下電池此時CMOS將因斷電而失去儲存的信息。再將電池接通，進入CMOS選項執行“LOAD BIOS DEFAULT”或“LOAD SETUP DEFAULT”即可。

BIOS IC插錯方向會發燙並且導致IC永久性損壞，如果您只有短暫的幾秒鐘，比較不容易損壞，但是時間一久，那就要碰碰運氣了。

我們通稱的BIOS IC 可分為以下幾種，是一種不需電力也可以保存記憶的記憶體，雖然有這種優點， 但是確有著寫入次數的限制， 一般約可寫入一千次到10萬次左右。以資料儲存方式區分有以下幾種形式。

 

<一>FLASH ROM ：可使用電力抹除和寫入(5V)。

 

<二>EEPROM ：可使用電力抹除和寫入(12V)。

 

<三>EPROM ： 需要使用紫外線照射才能清除，（IC上有一個透明孔的）

 

<四>PROM ：可程式一次之後就改不了啦。

<五> MARK ROM ：出廠時內容固定，無法清除重燒。

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BIOS種類

目前常用的FLASH 與EEPROM有許多種包裝，在主機板常使用的包裝為DIP32，PLCC32，有少部分使用DIP40（已經停產），最少使用的應該是TSOP （大部分都是國外大廠比較常用）。

1.DIP32

DI P 32 包裝 ：為長方形上下兩端各有針腳，通常會插在腳座上，只要拿一字起子輕輕由側面撬開即可分離腳座 ? ，一般在主機板，大型介 面卡上都還使用這種包裝，一般容量為1M有32腳（PIN）512K有28腳（PIN） 。箭頭指向處為方向標記，圓點為標示第一隻腳（PIN1）。

2.PLCC32

 PLCC 包裝：正方形四邊都有折彎形接腳 ，筆記型電腦、數據機、較小型介面卡.......都是用這種，大部分有腳座，使用最小的一字起子，由腳座上的對角線溝平均施力，慢慢的撬起即可分離安裝時注意IC斜角位子，要對上腳座斜角才正確，一般為32PIN。

3.DIP40

其特性與DIP32相同，但是有40支接腳，已經停產。

4.TSOP

此種包裝比較少見，絕大多數都直接焊在版子上，需解焊腳位密較難處理，XBOX與多家NOTEBOOK國外大廠都是使用這個。

近來INTEL又發展另一種FLASH，稱為Firmware HUB（N82802AX），其運作方式與先前FLASH不同（使用INTEL專屬介面存取）其容量有2M、4M與8M，並採用PLCC包裝，現在只要您的主機板晶片組為 810、815、820、830、840、845、850、860均使用此FWH。

5.LPC ROM

另一種主機板ROM 使用LPC存取

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FLASH ROM容量計算方式

<一>ROM 標示容量單位為 BIT，一般我們所使用的電腦容量為BYTE。
<二>1BYTE ＝ 8BIT。
<三>所以我們常常發現1M ROM的升級檔案（BIOS CODE）在電腦裡只有128K。
<四>故如果您下載了一個256K的檔案(Binary format)，應該使用2M的ROM IC。

辨別FLASH ROM容量

EX： 2 9 C 0 2 0 - 12

  1. 開頭2碼代表此FLASH ROM總類 ，27代表為EPROM，28代表為EEPROM，29.39.49代表為FLASH ROM。
  2. 中間英文摽示為系列代碼。
  3. 此欄標示容量編碼其001、010、011、1000均表示此ROM為1Mbit。若標示002、020、2000均表示此ROM為2Mbit。
  4. 此欄標示讀取速度，一般可順利讀取即可。

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    完整的BIOS程式碼（BIOS CODE）是由許多模組組合而成，大致上可包含下列這些模組。

    1. 系統核心（SYSTEM BIOS ）

    2. CPU 微碼 （CPU MACRO CODE）

    3. ACPI （ACPI TABLE）

    4. 能源之星圖案（EPA PATTERN）

    5. VGA DEVICE BIOS

    6. 開機LOGO圖案 （LOGO BITMAP）

    7. 偵毒程式 （VRS ROM）

      PCI DEVICE BIOS

      <文章轉自>http://tw.knowledge.yahoo.com/question/?qid=1005021801600

      <網頁連結>http://tw.knowledge.yahoo.com/question/?qid=1005021801600

電腦中，基本輸出-輸入系統 又稱BIOS(Basic I/O system)是嵌入在電腦硬體系統上的最基本的軟體程式碼，主要的功能為: 提供系統的系統啟動的視覺上顯示，基本的鍵盤按鍵存取，以及提供與硬體元件之間的低階溝通: 從第二儲存系統中載入作業系統到隨機存取記憶體。BIOS 可以被視為是專與硬體溝通的核心之微小的作業系統。BIOS 通常是使用組合語言寫成的。(參考CMOS)

這個字眼是第一次由 CP/M 作業系統中出現，描述在開機階段載入 CP/M 與硬體直接溝通的部份。(CP/M 機器通常只有ROM裡面的一個簡單開機載入程式) 最早的 DOS 版本有個檔案叫做 "IBMIO.COM" 或是 "IO.SYS"，類似於 CP/M 的磁碟 BIOS。

雖然 BIOS 的名稱是字母縮寫，但他也可能扮演的是希臘文字 βιος(bios) "生命"。


BIOS 如何開機
當電腦開機，BIOS 是由電路板上的快閃記憶體(flash memory)執行，並且他將晶片組和記憶體子系統順序第起始化。他把自己從快閃記憶體中解壓縮到系統的主記憶體，並且從那邊開始執行。PC 的 BIOS 程式碼也包含診斷功能，以保證某些重要硬體元件的正確，像是鍵盤，磁碟裝置，輸出輸入埠等等，這些可以正常運作且正常地初始化。幾乎所有的 BIOS 都可以選擇性地執行 CMOS 記憶體的設定程式; 也就是保存 BIOS 會存取的使用者自訂設定資料(時間、日期、硬碟細節，等等)。早期 PC 和 AT 的 BIOS 都有在 IBM 的技術參考手冊中包含 80x86 原始碼。

在最近現代的 BIOS 實作中，使用者可以選擇由哪個裝置先開機: 光碟機、硬碟、軟碟、flash keydrive 以及其他。這項功能對於安裝作業系統或是由開機光碟特別有用處，以及可以選擇這些可以開機媒體的順序。

有些 BIOS 系統允許使用者可以選擇要載入哪個作業系統 (例如從第二顆硬碟載入其他作業系統)，雖然這項功能通常是由第二階段的boot loader來處理。





BIOS 韌體
BIOS 有時候稱做為韌體因為它是與硬體系統整合在一起的。在大約 1990年 BIOS 是保存在 ROM (唯讀記憶體)中而無法被修改。當他們的複雜度和更新需要的成長，BIOS 韌體於是就儲存在 EEPROM 或者是 flash memory 裝置，可以輕易地讓使用者升級。然而，不適當的執行或是終止 BIOS 更新可能導致電腦或是裝置的不堪使用。為了避免 BIOS 損壞，有些新的主機板有備份的 BIOS ("雙BIOS"主機板)。有些 BIOS 有 "啟動區塊" 是屬於唯獨記憶體的一部份，一開始就會被執行且無法被更新。這個程式會在執行 BIOS 前驗證 BIOS 其他部分的正確性無誤 (經由檢查碼，湊雜碼等等)。如果開機區塊偵測到主要的 BIOS 已損壞，那他會典型地開機載入軟碟機，使得使用者可以嘗試再升級更新，希望能夠得到更佳的 BIOS 程式>硬體製造廠商經常發出 BIOS 升級來更新他們的產品和移除 bugs.


介面卡上的韌體
一臺電腦系統可以包含多個 BIOS 韌體晶片。除了開機 BIOS 主要是包含存取基本硬體元件的程式碼，像是鍵盤或是軟碟機。額外的介面卡像是 SCSI 或是 USB 硬碟介面卡或是網路介面卡或是顯示卡也會包含他們自己的 BIOS，補充或取代這些已知元件的系統 BIOS 程式碼。

為了在開機時找到這些記憶體映射的擴充唯讀記憶體，PC BIOS 會掃描實體記憶體，從 0xC8000 到 0xF0000 的 2KB 邊界中尋找 0x55 0xaa 記號，接在其後的是一個位元，表示有多少個擴充唯讀記憶體的 512 位元區塊佔據真實記憶體空間。接著 BIOS 馬上跳躍到指向由擴充唯讀記憶體所接管的位址，以及利用 BIOS 服務來提供使用者設定介面，註冊中斷向量服務供開機後的應用程式使用，或者顯示診斷的資訊。

在 UNIX 作業系統上，有個工具可以讓你傾列出你的 BIOS 韌體 http://www.linkus.mine.nu/ree/


BIOS 開機規格
如果擴充的唯獨記憶體想要更改系統開機啟動的方式（像是從網路或是 SCSI 界面卡這些 BIOS 沒有驅動的程式的裝置）他可以使用 BIOS 開機規格 (BBS) 程式設計界面註冊他的能力來達到這點。如果一旦這些擴充的唯獨記憶體使用了 BBS APIs 註冊了之後，使用者可以從 BIOS 的使用者界面選擇這些可用的開機選項。這就是為什麼大部分的 BBS 相容之 PC BIOS 皆不會允許使用者進入 BIOS 使用者界面，直到這些擴充的唯獨記憶體已經完成執行且已經使用 BBS API 將他們自己註冊之後才行。


參考
LinuxBIOS is a free software project aimed at replacing the normal BIOS.
Input/Output Base Address
Advanced Configuration and Power Interface
machine code
microchip
BIOS boot devices

<文章轉自>http://tw.knowledge.yahoo.com/question/?qid=1405101502148

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