BIOS基础知识详解：从研发到UEFI

"BIOS.pdf 是一份介绍BIOS基础知识的文档，涵盖了BIOS的定义、作用、分类、研发模式以及UEFI的相关知识。" BIOS，全称Basic Input Output System，是计算机主板上固化在ROM芯片上的核心程序，负责执行最基本的输入输出功能，存储系统配置信息，执行开机自检（POST）以及引导操作系统。它是计算机硬件和操作系统之间的一个桥梁，使得操作系统能够控制硬件设备。简单来说，BIOS就是一段引导操作系统运行的关键程序。 CMOS是互补金属氧化物半导体，是一种用于集成电路芯片制造的材料。在BIOS中，CMOS通常指的是用来存储BIOS设置数据的小型内存，这些设置包括日期、时间以及硬件配置等。当计算机断电时，这些信息由电池供电得以保留。 BIOS的主要任务包括：开机自检，确保硬件设备正常；初始化系统，设置硬件状态；存储用户配置，如日期、时间等；提供常驻服务，供操作系统或其他软件调用；以及最重要的，加载操作系统的引导扇区。代码量相对较小，但其功能至关重要，因为任何BIOS的错误都可能导致计算机无法正常启动。 BIOS的种类主要有两种：Legacy BIOS 和 UEFI。Legacy BIOS起源于上世纪八十年代，主要用于早期的IBM PC兼容机。而UEFI是Intel提出的一种更现代、更高效的替代方案，其基于C语言编写，支持更大的内存空间和更快的启动速度。UEFI Forum推广了UEFI标准，使得2011年之后的新电脑几乎全部支持UEFI。 Legacy BIOS和UEFI在实现方式上有显著差异。Legacy BIOS使用汇编语言编写，依赖中断服务，直接访问硬件资源；而UEFI则使用C语言，支持模块化驱动和协议，处理器工作在保护模式下，提供了更高级别的抽象层，便于扩展和维护。UEFI还引入了ACPI（高级配置和电源接口）协议，增强了电源管理和硬件控制能力。 BIOS的开发涉及多种环节，包括理解硬件接口、编写和编译代码、调试以及测试。为了构建一个可靠的BIOS，开发者需要掌握底层硬件知识，熟悉中断处理机制，并了解UEFI标准。BIOS的安全性至关重要，因为恶意软件可能会利用BIOS进行攻击，因此，开发过程中的安全性和稳定性是不可忽视的重点。 BIOS是计算机系统中的基石，它的存在使得操作系统能够顺利地运行，而UEFI的出现则是为了提升系统的性能和安全性。理解BIOS及其工作原理对于系统开发者和维护者来说至关重要。