偉大文獻：基本輸入輸出系統BIOS及CMOS簡介

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基本輸入輸出系統BIOS及CMOS簡介

我們知道，系統記憶體主要可分為唯讀記憶體（ROM)和隨機記憶體（RAM)，隨機記憶體即我們常說的記憶體，體現在物理上也就是我們插裝在主機板上的記憶體條，主要用來在系統運行時臨時存放各種程式和資料，機器關閉時裏面的內容就丟掉。唯讀記憶體ROM則是安裝在主機板上的一塊專用晶片，裏面的內容由電腦製造商在出廠前固化在裏面，不會隨機器的關閉而丟失，裏面存儲（固化）的內容主要就是BIOS(Basic Input/Output System—基本輸入輸出系統）。BIOS可以視為是一個永久地記錄在ROM中的一個軟體，是作業系統輸入輸出管理系統的一部分。它包括post自檢程式，基本啟動程式，基本的硬體驅動程式等。主要用來負責機器的啟動和系統中重要硬體的控制和驅動，並為高層軟體提供基層調用。因ROM中主要存儲的就是BIOS，因此，也可混稱為ROM BIOS，或系統ROM BIOS。此外，作業系統還在硬碟上存儲了一個重要檔IO.SYS—輸入輸出介面模組，主要提供作業系統與硬體的介面，並擴充了ROM BIOS的某些弁遄C

早期的ROM BIOS晶片確實是"唯讀"的，裏面的內容是用一種燒錄器寫入的，一旦寫入，就不能更改，除非更換晶片，現在的主機板都使用一種叫Flash EPROM的晶片來存儲系統BIOS，裏面的內容可通過使用主板廠商提供的擦寫程式擦除後重新寫入，這樣就給用戶升級BIOS提供了極大的方便。

一、BIOS的主要內容

系統ROM BIOS的主要內容有：
1、自診斷測試程式：PC系列微機啟動時，首先進入ROM BIOS，接著執行加電自檢（Power-on self test，簡稱post)，通過讀取系統主機板上CMOS RAM中的內容來識別系統的硬體配置，並根據這些配置資訊對系統中各部件進行自檢和初始化，在自檢過程中，如果發現系統實際存在的硬體與CMOS RAM中的設置參數不符時，將導致系統不能正確運行甚至死機。

2、系統自舉裝入程式：在機器啟動時，系統ROM BIOS首先讀取磁片引導記錄進記憶體，然後由引導記錄讀取磁片作業系統重要檔進記憶體，從而啟動系統。

3、系統設置程式（SETUP)：通過運行SETUP程式，將系統的配置情況以參數的形式存入CMOS RAM中，在系統的啟動過程中，會在螢幕上提示，詢問用戶是否執行ROM BIOS中的SETUP程式進行CMOS參數設置，如需要，則可以通過在規定時間內按某一個鍵（通常是del鍵）來啟動SETUP程式，以設置正確的系統硬體參數，系統自動將參數存入到系統主板上的CMOS RAM中。

一般地，當微機系統出現下列情況時，需運行SETUP程式來設置CMOS參數：微機系統第一次加電，增加、減少、更換硬體，CMOS RAM掉電後原內容丟失，因需要而調整某些設置參數等。

據主板廠家和生產ROM BIOS晶片的廠家不同，SETUP程式也有不同的類型，目前常用的有：QUADTEL BIOS SETUP, AMI BIOS SETUP, AWARD BIOS SETUP, AMI WINBIOS SETUP等。

雖然BIOS SETUP程式的類型各異，但系統設置的內容大同小異，如AWARD BIOS SETUP的主要內容有以下專案：
（1）、標準CMOS參數設置
（2）、BIOS特性設置
（3）、晶片組特性設置
（4）、電源管理設置
（5）、PCI配置設置
（6）、裝載BIOS的缺省參數
（7）、裝載設置的缺省參數
（8）、密碼設置
（9）、自動檢測IDE型的硬碟
（10）、硬碟低級格式化
（11）、修改的參數存入BIOS並退出設置
（12）、修改的參數不存入BIOS退出

當然，別說是不同廠家的產品不完全一樣，就是同一廠家的產品因版本的不同，形式也會有一些差異，詳細情況可參照主機板說明書進行設置。

4、主要I/O設備的I/O驅動程式及基本的中斷服務程式等。為保證系統常用重要程式的安全性和方便性，電腦製造商會把一些重要的設備驅動程式或一些主板上集成了的硬體的驅動程式也固化在裏面。


二、CMOS 系統設置

如前所述，系統在啟動時要通過讀取系統設置參數來配置機器並對機器的各個配置部件進行自檢和初始化，那麼系統設置的參數，存放在何處以便修改及長期保存呢？顯然，ROM不便用來保存系統設置，因為它雖然能長期保存資料但不能由一般用戶隨便寫入資料，早期的一些機器（如IBM PC/XT機）多利用系統主板上一組可撥動的DIP開關，以其不同的開關組合來代表系統硬體資源的配置情況，現在的機器都是使用系統主板上的CMOS RAM來保存系統設置參數。

1、CMOS RAM的特點
CMOS RAM是一種互補金屬氧化物半導體的隨機記憶體，它具有弁荍C (每位約10毫微瓦) ；可隨機讀寫資料，存取方便，工作速度比動態記憶體高等特點；但它畢竟也是一種隨機記憶體，它也具有斷電後其存儲內容消失的缺點；於是人們利用它弁荍C的優點，想到了在外界電源斷開時，用外加電池來保持其存儲內容的辦法；現在的主機板大都採用鋰電池或晶片內建電池對其供電。

2、CMOS RAM中的內容
由於CMOS RAM具有以上特點， 所以微機系統中常用它來保存系統配置資料(如當前系統時間、日期、軟盤機、硬碟類型、基本顯示方式等)，剛組裝好的新機器在第一次使用時，CMOS記憶體裏面只有缺省參數，系統實際上並不知道都有些什麼資源可以使用，如果不告訴它，CPU就不能更好地管理各種資源，系統也就無法正常工作，為此，應先將系統的硬體配置寫入CMOS記憶體中。這就要通過ROM BIOS中的SETUP程式來進行設置，這種在開機後通過ROM BIOS中的設置程式進行系統硬體的實際配置及在CMOS記憶體中設置相應參數的過程稱為CMOS系統設置。