BIOS基础：从芯片组到系统架构解析

"这篇文档是作者根据自己六年的BIOS工作经验整理出的基础知识，旨在分享给对BIOS感兴趣的人。作者将BIOS相关的工作分为三类：编写BIOS内核的人、编写芯片组代码的人和编写OEM代码的人，并表示自己属于编写芯片组代码的类别。文档内容将涵盖BIOS的基本概念、系统架构以及与硬件的交互等方面，强调了深入理解硬件对于编写优秀BIOS的重要性。" 在深入探讨BIOS之前，我们先理解BIOS是什么。BIOS（Basic Input/Output System）是计算机启动时加载的第一个软件，它包含了一系列低级硬件控制程序和初始化代码，负责进行硬件自检（POST）、设备驱动加载以及引导操作系统。根据作者的分类，BIOS开发人员可以专注于不同的领域： 1. **BIOS内核开发者**：主要负责编写BIOS的核心功能，包括系统初始化、中断处理、电源管理等，确保系统最基本的输入输出功能得以实现。 2. **芯片组代码开发者**：这部分工作集中在与主板芯片组相关的代码编写，芯片组是连接CPU和其他硬件组件的关键，开发者需要熟悉各种芯片组的特性，编写代码以支持这些硬件设备。 3. **OEM代码开发者**：OEM（Original Equipment Manufacturer）代码通常是为了满足特定制造商或客户的需求，比如定制的启动画面、硬件检测逻辑等，以适应不同的硬件配置和应用场景。 作者强调，良好的BIOS设计需要对硬件有深入的理解。CPU作为系统的核心，其架构（如Intel或AMD）会影响BIOS的处理方式。BIOS不仅要与CPU通信，还需要管理并初始化主板上的其他设备，如内存、显卡、存储设备、网络接口等。理解这些设备的工作原理和通信协议对于编写高效且兼容性强的BIOS至关重要。 BIOS的系统架构涉及多个层次，从最底层的固件接口到操作系统加载器。在POST过程中，BIOS会对硬件进行检测，确保所有关键部件正常工作。接着，BIOS会读取硬盘上的MBR（主引导记录）或UEFI固件中的引导程序，加载操作系统内核。在这个过程中，BIOS还可能执行一些自定义的OEM功能，如用户设置的启动选项、安全检查等。 作者的分享将帮助读者了解BIOS开发的基本流程和关注点，同时也提供了一个从芯片组开发者视角看BIOS设计的窗口。尽管文档可能主要基于某一家BIOS供应商的经验，但其核心概念和原则在行业内是通用的。对于想要进入BIOS开发领域的读者来说，这样的知识整理无疑是一份宝贵的参考资料。