x86平台BIOS源码_主板bios设置

文章目录：

• 1、在基于X86的系统中,BIOS的作用是什么.
• 2、Windows 系统的BIOS程序是怎么开发的？
• 3、BIOS的详细解释
• 4、1． 从CPU 内存 硬盘 光盘 U盘 bios 的角度描述x86电脑的启动过程

在基于X86的系统中,BIOS的作用是什么.

BIOS(basic in-out system)定义基本的底层硬件规范、接口、设备信息等（比如键盘，cpu，硬盘接口等），计算机通电后经过一系列的自检测后把系统的控制权交给BIOS，再此基础上你可以安装或者引导操作系统（这是应用层面的）。

Windows 系统的BIOS程序是怎么开发的？

BIOS的程序相当的难编写，如果特别感兴趣可以研究下x86架构，像主板芯片组手册，CPU的手册都得需要，还得需要主板的原理图。

BIOS的详细解释

BIOS是英文"Basic Input Output System"的缩略语，直译过来后中文名称就是"基本输入输出系统"。其实，它是一组固化到计算机内主板上一个ROM芯片上的程序，它保存着计算机最重要的基本输入输出的程序、系统设置信息、开机后自检程序和系统自启动程序。 其主要功能是为计算机提供最底层的、最直接的硬件设置和控制。

BIOS技术源于IBM PC/AT机器的流行以及第一台由康柏公司研制生产的“克隆”PC。在PC启动的过程中，BIOS担负著初始化硬件，检测硬件功能，以及引导操作系统的责任。在早期，BIOS还提供一套运行时的服务程序给操作系统及应用程序使用。BIOS程序存放于一个断电后内容不会丢失的只读存储器中；系统过电或被重置 (reset)时，处理器第一条指令的地址会被定位到BIOS的存储器中，让初始化程序开始运行。英特尔公司从2000年开始，发明了可扩展固件接口（Extensible Firmware Interface），用以规范BIOS的开发。而支持EFI规范的BIOS也被称为EFI BIOS。之后为了推广EFI，业界多家著名公司共同成立了统一可扩展固件接口论坛（UEFI Forum），英特尔公司将EFI 1.1规范贡献给业界，用以制订新的国际标准UEFI规范。目前UEFI规范的最新版本是2.1b，而根据来自英特尔公司的预测，到2010年，全世界将有60%以上的个人电脑使用支持UEFI规范的BIOS产品。

[编辑] 启动电脑原理当电脑的电源打开，BIOS就会由主板上的闪存（flash memory）运行，并将芯片组和存储器子系统初始化。BIOS会把自己从闪存中，解压缩到系统的主存；并且从那边开始运行。PC的BIOS代码也包含诊断功能，以保证某些重要硬件组件，像是键盘、软盘设备、输出输入端口等等，可以正常运作且正确地初始化。几乎所有的BIOS都可以选择性地运行CMOS存储器的设置程序；也就是保存BIOS会访问的用户自定义设置数据（时间、日期、硬盘细节，等等）。IBM技术参考手册中曾经包含早期PC和AT BIOS的80x86源代码。

现代的BIOS可以让用户选择由哪个设备启动电脑，如光盘驱动器、硬盘、软盘、USB 闪存盘等等。这项功能对于安装操作系统、以LiveCD启动电脑、以及改变电脑找寻开机媒体的顺序特别有用。

有些BIOS系统允许用户可以选择要加载哪个操作系统（例如从第二颗硬盘加载其他操作系统），虽然这项功能通常是由第二阶段的开机管理程序（boot loader）来处理。

[编辑] BIOS固件由于BIOS与硬件系统集成在一起（将BIOS程序指令刻录在IC中），所以有时候也被称为固件。在大约1990年BIOS是保存在ROM（只读存储器）中而无法被修改。因为BIOS的大小和复杂程度随时间不断增加，而且硬件的更新速度加快，令BIOS也必须不断更新以支持新硬件，于是BIOS就改为存储在EEPROM或者闪存中，让用户可以轻易更新BIOS。然而，不适当的运行或是终止BIOS更新可能导致电脑或是设备无法使用。为了避免BIOS损坏，有些新的主板有备份的BIOS（“双BIOS”主板）。有些BIOS有“启动区块”，属于只读存储器的一部份，一开始就会被运行且无法被更新。这个程序会在运行BIOS前，验证BIOS其他部分是否正确无误（经由检查码，凑杂码等等）。如果启动区块侦测到主要的BIOS已损坏，通常会自动由软盘驱动器启动电脑，让用户可以修复或更新BIOS。一部份主板会在确定BIOS已损坏后自动搜索软盘驱动器看看有没有完整的BIOS文件。此时用户可以放入存储BIOS文件的软盘（例如由网上下载的更新版BIOS文件，或是自行备份的BIOS文件）。启动区块会在找到软盘中存储的BIOS文件后自动尝试更新BIOS，希望以此修复已损坏的部份。硬件制造厂商经常发出BIOS升级来更新他们的产品和修正已知的问题。

[编辑] 适配器上的BIOS芯片一台电脑系统可以包含多个BIOS固件芯片。开机BIOS主要是包含访问基本硬件组件（例如键盘或软盘驱动器）的代码。额外的适配器，例如SCSI／SATA硬盘适配器、网络适配器、显卡等，也会包含他们自己的BIOS，补充或取代系统BIOS代码中有关这些硬件的部份。 为了在开机时找到这些存储器映射的扩充只读存储器，PC BIOS会扫描物理内存，从0xC0000到0xF0000的2KB边界中查找0x55 0xaa记号，接在其后的是一个比特，表示有多少个扩充只读存储器的512位区块占据真实存储器空间。接着BIOS马上跳跃到指向由扩充只读存储器所接管的地址，以及利用BIOS服务来提供用户设置接口，注册中断矢量服务供开机后的应用程序使用，或者显示诊断的信息。

确切地说扩展卡上的ROM不能称之为BIOS。它只是一个程序片段，用来初始化自身所在的扩展卡。

[编辑] BIOS开机规格如果扩充的只读存储器想要更改系统开机启动的方式（像是从网络或是SCSI界面卡这些BIOS没有驱动的程序的设备）他可以使用BIOS开机规格 (BBS)程序设计界面注册他的能力来达到这点。如果一旦这些扩充的只读存储器使用了BBS APIs注册了之后，用户可以从BIOS的用户界面选择这些可用的开机选项。这就是为什么大部分的BBS兼容之PC BIOS皆不会允许用户进入BIOS用户界面，直到这些扩充的只读存储器已经完成运行且已经使用BBS API将他们自己注册之后才行。

1． 从CPU 内存 硬盘 光盘 U盘 bios 的角度描述x86电脑的启动过程

第一步：当我们按下电源开关时，电源就开始向主板和其它设备供电，此时电压还不太稳定，主板上的控制芯片组会向CPU发出并保持一个RESET（重置）信号，让CPU内部自动恢复到初始状态，但CPU在此刻不会马上执行指令。当芯片组检测到电源已经开始稳定供电了（当然从不稳定到稳定的过程只是一瞬间的事情），它便撤去RESET信号（如果是手工按下计算机面板上的Reset按钮来重启机器，那么松开该按钮时芯片组就会撤去RESET信号），CPU马上就从地址FFFF0H处开始执行指令，从前面的介绍可知，这个地址实际上在系统BIOS的地址范围内，无论是AwardBIOS还是AMIBIOS，放在这里的只是一条跳转指令，跳到系统BIOS中真正的启动代码处。

第二步：系统BIOS的启动代码首先要做的事情就是进行POST（Power－OnSelfTest，加电后自检），POST的主要任务是检测系统中一些关键设备是否存在和能否正常工作，例如内存和显卡等设备。由于POST是最早进行的检测过程，此时显卡还没有初始化，如果系统BIOS在进行POST的过程中发现了一些致命错误，例如没有找到内存或者内存有问题（此时只会检查640K常规内存），那么系统BIOS就会直接控制喇叭发声来报告错误，声音的长短和次数代表了错误的类型。在正常情况下，POST过程进行得非常快，我们几乎无法感觉到它的存在，POST结束之后就会调用其它代码来进行更完整的硬件检测。

第三步：接下来系统BIOS将查找显卡的BIOS，前面说过，存放显卡BIOS的ROM芯片的起始地址通常设在C0000H处，系统BIOS在这个地方找到显卡BIOS之后就调用它的初始化代码，由显卡BIOS来初始化显卡，此时多数显卡都会在屏幕上显示出一些初始化信息，介绍生产厂商、图形芯片类型等内容，不过这个画面几乎是一闪而过。系统BIOS接着会查找其它设备的BIOS程序，找到之后同样要调用这些BIOS内部的初始化代码来初始化相关的设备。

第四步：查找完所有其它设备的BIOS之后，系统BIOS将显示出它自己的启动画面，其中包括有系统BIOS的类型、序列号和版本号等内容。

第五步：接着系统BIOS将检测和显示CPU的类型和工作频率，然后开始测试所有的RAM，并同时在屏幕上显示内存测试的进度，我们可以在CMOS设置中自行决定使用简单耗时少或者详细耗时多的测试方式。

第六步：内存测试通过之后，系统BIOS将开始检测系统中安装的一些标准硬件设备，包括硬盘、CD－ROM、串口、并口、软驱等设备，另外绝大多数较新版本的系统BIOS在这一过程中还要自动检测和设置内存的定时参数、硬盘参数和访问模式等。

第七步：标准设备检测完毕后，系统BIOS内部的支持即插即用的代码将开始检测和配置系统中安装的即插即用设备，每找到一个设备之后，系统BIOS都会在屏幕上显示出设备的名称和型号等信息，同时为该设备分配中断、DMA通道和I/O端口等资源。

第八步：到这一步为止，所有硬件都已经检测配置完毕了，多数系统BIOS会重新清屏并在屏幕上方显示出一个表格，其中概略地列出了系统中安装的各种标准硬件设备，以及它们使用的资源和一些相关工作参数。

第九步：接下来系统BIOS将更新ESCD（ExtendedSystemConfigurationData，扩展系统配置数据）。ESCD是系统BIOS用来与操作系统交换硬件配置信息的一种手段，这些数据被存放在CMOS（一小块特殊的RAM，由主板上的电池来供电）之中。通常ESCD数据只在系统硬件配置发生改变后才会更新，所以不是每次启动机器时我们都能够看到"UpdateESCD...Success"这样的信息，不过，某些主板的系统BIOS在保存ESCD数据时使用了与Windows9x不相同的数据格式，于是Windows9x在它自己的启动过程中会把ESCD数据修改成自己的格式，但在下一次启动机器时，即使硬件配置没有发生改变，系统BIOS也会把ESCD的数据格式改回来，如此循环，将会导致在每次启动机器时，系统BIOS都要更新一遍ESCD，这就是为什么有些机器在每次启动时都会显示出相关信息的原因。

第十步：ESCD更新完毕后，系统BIOS的启动代码将进行它的最后一项工作，即根据用户指定的启动顺序从软盘、硬盘或光驱启动。以从C盘启动为例，系统BIOS将读取并执行硬盘上的主引导记录，主引导记录接着从分区表中找到第一个活动分区，然后读取并执行这个活动分区的分区引导记录，而分区引导记录将负责读取并执行IO.SYS，这是DOS和Windows9x最基本的系统文件。Windows9x的IO.SYS首先要初始化一些重要的系统数据，然后就显示出我们熟悉的蓝天白云，在这幅画面之下，Windows将继续进行DOS部分和GUI（图形用户界面）部分的引导和初始化工作。