在我们的计算机启动过程中,BIOS(基本输入/输出系统)扮演着至关重要的角色。它未来的发展从最早的PC BIOS演变至今,BIOS一直是计算机在开机时进行硬体初始化的重要系统之一。
BIOS被设计用来在计算机启动时,提供运行时服务给作业系统和程序,并执行硬体初始化。
BIOS的概念最早出现在1975年的CP/M作业系统中,创始人Gary Kildall首次将其名称命名为「基本输入/输出系统」。随着IBM PC的推出,BIOS也开始成为PC的标准组件。最开始的BIOS是专有的,随着时间的推移,许多公司开始模仿和逆向工程,像是Phoenix Technologies等企业也开始推出兼容的BIOS版本。
BIOS最早是存储在ROM芯片上,后来随着技术进步,内容逐渐转为储存于可重新写入的快闪记忆体中。
当计算机被打开时,BIOS会开始一系列自检程序,这通常称为上电自检(POST)。在这个过程中,BIOS会检查系统的硬体组件,如CPU、RAM、主板和显示卡等,确保它们在正常工作状态。然后,BIOS会查找启动加载程式,通常存于硬碟、光碟或可移动媒介中。
启动加载程式的第一个阶段是BIOS将其加载到记忆体并执行以给予计算机的控制权。
随着技术的进步,BIOS也面临着许多限制。为了解决这些问题,统一可扩展韧体介面(UEFI)于近年来开始取代传统的BIOS。 UEFI不仅加入了许多新功能,还能兼容旧有的BIOS系统,确保计算机的启动流程能够无缝过渡。
自2020年起,所有基于Intel平台的PC将不再支持传统的BIOS,Windows 11的推出也标志着新技术的到来。
BIOS的方便性虽然提高了系统的灵活性,但同时也带来了安全隐患,例如可能受到BIOS rootkits的感染。此外,BIOS升级失败也可能导致主板无法使用,这称为“变砖”现象。因此,升级BIOS时需谨慎。
过去的BIOS介面非常简单,通过灯号或错误代码进行讯息传递。但自1990年代中期以来,BIOS的设置工具逐渐成为流行,让使用者可以通过互动式菜单来设置系统选项。现代最受欢迎的BIOS类型提供使用者友好的介面,让使用者可以根据自身需求调整硬体配置。
使用者可以轻松选择启动顺序,从而决定计算机系统的启动次序,非常便利。
用户有能力设定启动优先权,可能会选择将可移动媒介设置为开机设备。这对于某些特殊情况或救援系统非常重要。在启动失败的情况下,现代BIOS会显示错误信息,或者自动进入BIOS配置工具,让使用者进行检查。
当然,现代计算机的运行环境变化使得我们在使用BIOS的过程中必须要面对新的挑战。如何平衡便捷性与安全性,将会是未来BIOS设计的关键问题?