什么是 BIOS?BIOS 是什么意思?

如果您是普通的计算机用户(computer user),您可能听说过BIOSUEFI BIOSBIOS故障或双 BIOS(Dual BIOS)主板,但您可能想知道这些术语的含义。除了听起来很奇怪的首字母缩写词之外,什么是BIOS ?BIOS有什么作用?对计算机的操作有那么重要吗?如果您想找到这些问题以及更多问题的答案,请阅读这篇文章:

什么是 BIOS?

BIOS 是低级软件,更准确地说,是您启动计算机时运行的第一个软件。(BIOS is low-level software, more precisely the first software to run when you power up your computer.)为了更好地理解低级软件的含义,您应该知道您在计算机上常用的程序,例如浏览器、媒体播放器或办公套件,都是高级软件(browsers, media players, or office suites, are all high-level software),因为它们与操作系统(operating system)交互。

操作系统被认为是中级软件(The operating system is considered to be mid-level software),因为它与高级软件交互,以及通过其驱动程序和BIOS直接与硬件组件交互。

换句话说,BIOS 是低级软件,因为它直接控制计算机内部硬件组件的工作方式(BIOS is low-level software because it directly controls the way the hardware components inside your computer work)BIOS提供了许多服务,允许用户和更高级别的软件配置计算机内部硬件组件的设置,并从这些硬件部分获取直接信息。

游戏主板上的 BIOS

例如,用户和安装在计算机上的应用程序都可以识别计算机机箱(computer case)内冷却器的转速(rotation speed)或某些组件的温度,包括但不限于处理器或显卡。

BIOS 是什么意思?

BIOS一词BIOS is an acronym for Basic Input/Output System。您应该将其视为允许通信并促进计算机硬件组件与用户或安装在该系统上的软件之间的数据传输的软件。

BIOS 有什么作用?

BIOS(BIOSes)是大小接近 16 MB 的小程序。现代 BIOS(Modern BIOSes)提供用户界面(设置实用程序(Setup Utility)),用户可以在其中配置硬件设置。计算机 BIOS(Computer BIOSes)通常让您可以访问大量可以调整的设置。但是,笔记本电脑或平板电脑通常带有简化的BIOS(BIOSes),其中用户只能设置时间和其他一些东西,例如启动顺序(boot order)

更高级主板上的BIOS(BIOSes),例如游戏计算机上的 BIOS,可能更加复杂。在此类主板上,BIOS包括配置处理器 ( CPU ) 时钟和电压、RAM 延迟(RAM latency)PCI Express 速度(PCI Express speed)等的方法。

高级游戏主板上可用的高级设置

如果您不知道它们的作用,那么在BIOS中配置高级设置可能不是一个好主意。设置错误的值可能会使您的系统无法启动,因为硬件组件有限制,高于或低于支持的值可能会阻止它们正常工作。

例如,要求处理器以高于其支持的最大限制的频率工作可能会立即使其过热,从而使您的计算机陷入无休止的重启循环(restart loop)。为确保您的安全,您应该仅在阅读系统手册后更改BIOS设置,并且确定您知道其硬件部件的限制。

经典的 BIOS 界面

BIOS必须处理的另一项工作是在系统断电时存储配置设置。为此,它有少量的易失性CMOS 存储器(CMOS memory),由电池供电,如下图所示。术语CMOS 代表 Complementary Metal-Oxide-Semiconductor(CMOS stands for Complementary Metal–Oxide–Semiconductor),代表用于制造此存储芯片(memory chip)的技术过程。在计算机上,CMOS是保存主板BIOS硬件设置的内存芯片(memory chip)

用于为 CMOS 存储器供电的电池

如果CMOS 内存(CMOS memory)芯片的电池没电了,不能再提供能量,BIOS就只能使用其内置的默认(built-in default)设置。它必须这样做,因为它不记得您所做的自定义设置。

UEFI BIOS 是什么?

UEFI 代表统一可扩展固件接口,(UEFI stands for Unified Extensible Firmware Interface,)您可以将其视为现代且功能更强大的BIOS它具有与传统BIOS(BIOS)相同的作用,但它包含更多功能,例如加密或远程诊断和计算机修复(computer repair),即使没有安装操作系统(operating system)

UEFI BIOSIntel发明,于 2005 年首次发布。UEFI在过去几年变得流行,因为Windows 10等现代操作系统为其提供了原生支持。就像(Just)传统的BIOS(BIOSes)一样,UEFI BIOS(UEFI BIOSes)也是由主板制造商定制的。在平板电脑和笔记本电脑上,UEFI BIOS通常只显示几个自定义选项。例如,在下图中,您可以看到它在联想 Legion Y520(Lenovo Legion Y520)游戏笔记本电脑上的样子。

笔记本电脑上的 UEFI BIOS

在台式计算机上,尤其是为游戏而设计的计算机上,UEFI BIOS为您提供了更多自定义选项和有关系统的信息。例如,以下是您在华硕(ASUS)制造的游戏主板上获得的内容:

游戏主板的 BIOS 中可用的高级 CPU 设置

如果您想知道如何访问UEFI BIOS或如何找出您拥有的BIOS,我们相信其中一些教程可以帮助您:

  • 如何从Windows 11进入(Windows 11)UEFI/BIOS(7 种方式)
  • 如何在 Windows 10 中进入 BIOS
  • 如何从Windows中检查(Windows)BIOS 版本(BIOS version)(8 种方式)
  • 如何通过5 个步骤更新计算机主板的BIOS

我的电脑(computer boot)可以在没有BIOS的情况下启动吗?

BIOS必须处理的最关键任务是从机械的硬件手势(例如触摸计算机上的电源按钮(power button))过渡到更抽象的级别,例如在屏幕上显示操作系统(operating system)的徽标。这意味着,当您启动系统时,BIOS是第一个运行的程序。

BIOS的工作是启动冷却器、检查功率水平、运行一些快速测试以评估系统硬件的健康状况、加载基本硬件组件的驱动程序,然后开始引导操作系统(operating system)。如果在此过程中出现任何故障,BIOS会显示一条消息,通知您出现了什么问题。在下面的屏幕截图中,您可以看到一个可能的错误示例。

计算机无法启动时 BIOS 显示的错误和信息

什么是双 BIOS?

BIOS是位于主板上的小型只读内存芯片(memory chip)。该(BIOS内存芯片(memory chip)上的软件是由主板制造商创建的。不幸的是,如果内存芯片(memory chip)出现故障,则无法再加载BIOS,因此无法使用主板。这就是为什么一些主板制造商在其主板上使用双 BIOS(Dual BIOS)配置的原因。双 BIOS(Dual BIOS)意味着有两个芯片用于存储BIOS:一个用于主BIOS,一个用于备份副本(backup copy)

主板上的双 BIOS 芯片

如果主BIOS 芯片(BIOS chip)出现故障,系统会要求您重新启动计算机,并使用备用BIOS 芯片(BIOS chip)以默认设置加载BIOS 。

BIOS 是何时以及为何发明的?

BIOS是 1975 年由一位名叫Gary Arlen Kildall的(Gary Arlen Kildall)计算机科学家(computer scientist)发明的。在BIOS出现之前,操作系统(operating system)是计算机启动时运行的第一个软件。这意味着计算机只能运行内置操作系统(built-in operating system)。此外,操作系统故障(operating system failure)使运行它的计算机变砖,因为没有其他软件可以修复它,因为它无法在操作系统(operating system)之前运行。

BIOS提供了额外的灵活性,允许用户安装他们想要的操作系统(operating system)或在发生错误时修复当前的操作系统。(operating system)

现在您知道BIOS是什么以及为什么它对计算机的健康至关重要

正如您在本文中看到的,BIOS是任何计算机的关键组件,知道如何使用它可以提供更大的灵活性甚至性能优势。知识渊博的用户和 IT 专业人员可以使用BIOS来尽可能发挥他们计算机的最大性能。如果您不是专家,那也没关系。默认BIOS设置通常适合家庭用户的需求,即使您不摆弄它的BIOS ,您的系统也应该可以正常工作。希望这篇文章对您有用,如果您有任何问题,或者您想在评论部分添加什么内容,请告诉我们。



About the author

我是一名软件工程师,在 Xbox 行业拥有超过 10 年的经验。我专注于游戏开发和安全测试。我也是一位经验丰富的评论员,并且一直在为一些游戏界的知名人士开发项目,包括 Ubisoft、Microsoft 和 Sony。在空闲时间,我喜欢玩电子游戏和看电视节目。



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