一、什么是BIOS

　　BIOS是英文“BasicInputOutputSystem”的縮略語，直譯過來后中文名稱就是“基本輸入輸出系統”。它的全稱應該是ROM－BIOS，意思是只讀存儲器基本輸入輸出系統。其實，它是一組固化到計算機內主板上一個ROM芯片上的程序，它保存著計算機最重要的基本輸入輸出的程序、系統設置信息、開機上電自檢程序和系統啟動自舉程序。有人認為既然BIOS是“程序”，那它就應該是屬于軟件，感覺就像自己常用的Word或Excel。但也很多人不這么認為，因為它與一般的軟件還是有一些區別，而且它與硬件的聯系也是相當地緊密。形象地說，BIOS應該是連接軟件程序與硬件設備的一座“橋梁”，負責解決硬件的即時要求。一塊主板性能優越與否，很大程度上就取決于BIOS程序的管理功能是否合理、先進。主板上的BIOS芯片或許是主板上唯一貼有標簽的芯片，一般它是一塊32針的雙列直插式的集成電路，上面印有“BIOS”字樣。586以前的BIOS多為可重寫EPROM芯片，上面的標簽起著保護BIOS內容的作用（紫外線照射會使EPROM內容丟失），不能隨便撕下。586以后的ROM

　　BIOS多采用EEPROM（電可擦寫只讀ROM），通過跳線開關和系統配帶的驅動程序盤，可以對EEPROM進行重寫，方便地實現BIOS升級。常見的BIOS芯片有Award、AMI、Phoenix、MR等，在芯片上都能見到廠商的標記。

　　二、BIOS的種類

　　由于BIOS直接和系統硬件資源打交道，因此總是針對某一類型的硬件系統，而各種硬件系統又各有不同，所以存在各種不同種類的BIOS，隨著硬件技術的發展，同一種BIOS也先后出現了不同的版本，新版本的BIOS比起老版本來說，功能更強。

　　目前市場上主要的BIOS有AMIBIOS、AwardBIOS和PhoenixBIOS。

　　1.AMIBIOS

　　AMIBIOS是AMI公司出品的BIOS系統軟件，最早開發于80年代中期，為多數的286和386計算機系統所采用，因對各種軟、硬件的適應性好、硬件工作可靠、系統性能較佳、操作直觀方便的優點受到用戶的歡迎。

　　90年代，AMI又不斷推出新版本的BIOS以適應技術的發展，但在綠色節能型系統開始普及時，AMI似乎顯得有些滯后，AwardBIOS的市場占有率借此機會大大提高，在這一時期，AMI研制并推出了具有窗口化功能的WINBIOS，這種BIOS設置程序使用非常方便，而且主窗口的各種標記也比較直觀，例如，一只小兔子表示優化的默認設置，而一只小烏龜則表示保守的設置，一個骷髏用來表示反病毒方面的設置，畫筆和調色板則表示色彩的設置。

　　AMIWinBIOS已經有多個版本，目前用得較多的有奔騰機主板的WinBIOS，具有即插即用、綠色節能、PCI總線管理等功能。

　　2.AwardBIOS

　　AwardBIOS是AwardSoftware公司開發的BIOS產品，目前十分流行，許多586主板機都采用AwardBIOS，功能比較齊全，對各種操作系統提供良好的支持。AwardBIOS也有許多版本，現在用得最多的是4.X版。

　　3.PhoenixBIOS

　　PhoenixBIOS是Phoenix公司產品，Phoenix意為鳳凰或埃及神話中的長生鳥，有完美之物的含義。PhoenixBIOS多用于高檔的586原裝品牌機和筆記本電腦上，其畫面簡潔，便于操作。

　　三、BIOS的作用

　　BIOS的主要作用有以下幾方面：

　　首先是自檢及初始化程序：計算機電源接通后，系統將有一個對內部各個設備進行檢查的過程，這是由一個通常稱之為POST（PowerOnSelfTest/上電自檢）的程序來完成，這也是BIOS程序的一個功能。完整的自檢包括了對CPU、640K基本內存、1M以上的擴展內存、ROM、主板、CMOS存貯器、串并口、顯示卡、軟硬盤子系統及鍵盤的測試。在自檢過程中若發現問題，系統將給出提示信息或鳴笛警告。如果沒有任何問題，完成自檢后BIOS將按照系統CMOS設置中的啟動順序搜尋軟、硬盤驅動器及CDROM、網絡服務器等有效的啟動驅動器，讀入操作系統引導記錄，然后將系統控制權交給引導記錄，由引導記錄完成系統的啟動，你就可以放心地使用你的寶貝了。

　　其次是硬件中斷處理：計算機開機的時候，BIOS會告訴CPU等硬件設備的中斷號，當你操作時輸入了使用某個硬件的命令后，它就會根據中斷號使用相應的硬件來完成命令的工作，最后根據其中斷號跳會原來的狀態。

　　再有就是程序服務請求：從BIOS的定義可以知道它總是和計算機的輸入輸出設備打交道，它通過最特定的數據端口發出指令，發送或接收各類外部設備的數據，從而實現軟件應用程序對硬件的操作。

　　四、BIOS的功能

　　BIOS的中文名稱就是基本輸入輸出系統，其主要功能是為計算機提供最底層的、最直接的硬件設置和控制;BIOS的功能分為三個部分：第一部分是自檢及初始化，即主要負責啟動電腦，包括用于電腦剛接通電源時對硬件部分的檢測、初始化、引導程序；第二部分是程序服務處理，即主要是為應用程序和操作系統服務，這些服務主要與輸入輸出設備有關，例如讀磁盤、文件輸出到打印機等；第三部分是硬件中斷處理，主要是分別處理PC機硬件的需求，BIOS的服務功能是通過調用中斷服務程序來實現的，這些服務分為很多組，每組有一個專門的中斷。

　　（一）自檢及初始化

　　這部分負責啟動電腦，具體有三個部分，第一個部分是用于電腦剛接通電源時對硬件部分的檢測，也叫做加電自檢（PowerOnSelfTest，簡稱POST），功能是檢查電腦是否良好，通常完整的POST自檢將包括對CPU，640K基本內存，1M以上的擴展內存，ROM，主板，CMOS存儲器，串并口，顯示卡，軟硬盤子系統及鍵盤進行測試，一旦在自檢中發現問題，系統將給出提示信息或鳴笛警告。自檢中如發現有錯誤，將按兩種情況處理：對于嚴重故障（致命性故障）則停機，此時由于各種初始化操作還沒完成，不能給出任何提示或信號；對于非嚴重故障則給出提示或聲音報警信號，等待用戶處理。

　　第二個部分是初始化，包括創建中斷向量、設置寄存器、對一些外部設備進行初始化和檢測等，其中很重要的一部分是BIOS設置，主要是對硬件設置的一些參數，當電腦啟動時會讀取這些參數，并和實際硬件設置進行比較，如果不符合，會影響系統的啟動。

　　最后一個部分是引導程序，功能是引導DOS或其他操作系統。BIOS先從軟盤或硬盤的開始扇區讀取引導記錄，如果沒有找到，則會在顯示器上顯示沒有引導設備，如果找到引導記錄會把電腦的控制權轉給引導記錄，由引導記錄把操作系統裝入電腦，在電腦啟動成功后，BIOS的這部分任務就完成了。

　　（二）程序服務處理和硬件中斷處理

　　這兩部分是兩個獨立的內容，但在使用上密切相關。

　　程序服務處理程序主要是為應用程序和操作系統服務，這些服務主要與輸入輸出設備有關，例如讀磁盤、文件輸出到打印機等。為了完成這些操作，BIOS必須直接與計算機的I/O設備打交道，它通過端口發出命令，向各種外部設備傳送數據以及從它們那兒接收數據，使程序能夠脫離具體的硬件操作，而硬件中斷處理則分別處理PC機硬件的需求，因此這兩部分分別為軟件和硬件服務，組合到一起，使計算機系統正常運行。

　　BIOS的服務功能是通過調用中斷服務程序來實現的，這些服務分為很多組，每組有一個專門的中斷。例如視頻服務，中斷號為10H；屏幕打印，中斷號為05H；磁盤及串行口服務，中斷14H等。每一組又根據具體功能細分為不同的服務號。應用程序需要使用哪些外設、進行什么操作只需要在程序中用相應的指令說明即可，無需直接控制。

　　CMOS是互補金屬氧化物半導體的縮寫。其本意是指制造大規模集成電路芯片用的一種技術或用這種技術制造出來的芯片。在這里通常是指電腦主板上的一塊可讀寫的RAM芯片。它存儲了電腦系統的實時鐘信息和硬件配置信息等。系統在加電引導機器時，要讀取CMOS信息，用來初始化機器各個部件的狀態。它靠系統電源和后備電池來供電，系統掉電后其信息不會丟失。

　　五、BIOS芯片工作原理

　　BIOS程序是由芯片工廠使用特殊的方法燒錄進去的，以前的BIOS芯片中的內容只能讀不能改，一且燒錄進去，用戶只能驗證寫入的資料是否正確，不能再作任何修改。后來，芯片慢慢從PROM（ProgrammableROM，可編程ROM）、EPROM（ErasableProgrammableROM，可擦除可編程ROM）、EEPROM（Electrically-EiasableProgrammableRead-OnlyMemory，電可擦除可編程只讀內存），一路升級到系統之家如今的FLASHROM（快擦寫存儲芯片），我們已經可以通過很多種方法針對FLASHROM進行數據的修改，甚至很多主板廠商還提供了BIOS升級的程序和網站。

　　方法/步驟

　　而猖獗一時的CIH病毒就是利用了FLASHROM芯片這一特征，輕松實現對BIOS芯片內的數據進行破壞，進而導致了主板不能使用的故障。2000年左右的主板維修中，經常需要使用編程器對CIH病毒破壞的BIOS芯片進行數據重寫，現在這種病毒已經基本上絕跡了。

　　FLASHROM芯片的封裝形式一般有DIP、PLCC，TSOP等，但僅僅只是封裝不同而已，對于同一種型號的芯片，不論是什么封裝形式，其管腳的功能都是一一對應的，如圖所示是29c0101MFlashRom系列BIOS芯片的32個引腳的定義。

　　不同的BIOS芯片引腳的定義也是不同的，但是所有的引腳的功能定義都會分為如下幾個部分：

　　*A0?A17：地址線

　　*CE#：片選信號*DQ0?DQ7：數據線*NC：空腳

　　*OE#：數據允許xp輸出信號端（低電平有效）

　　*VDD：芯片供電電壓（3.3?5V）

　　*VPP：編程電壓（3.3V、5V、12V）

　　*VSS（GND）：接地線

　　*WE擇讀寫信號控制端，由南橋發出（高電平允許讀）。

　　BIOS芯片有4種總線，即：ISA、IntelHUB、LPC、SPI，如圖所示是BIOS芯片在IntelHUB總線下的工作電路圖（適用于815等Intel主板）。

　　BIOS芯片使用3.3V的電壓，它通過一個電感傳輸到芯片的第一腳。FWH0~FWH3引腳為總線的數據和地址線，FWH4腳為周期控制引腳，此引腳由系統下載南橋直接控制。當CPU發出尋址指令時，南橋會要求BIOS芯片進行初始化操作（由INIT#引腳負責），當INIT#引腳由3V電壓信號轉為低電平信號后，BIOS芯片便開始自檢等操作。