BIOS(Basic Input/Output System),指基本輸出輸入系統,是載入在電腦硬體系統上的最基本的軟體程式碼,也是電腦開機後的起始設定,主要的功能在控制中央處理器和各晶片的運作,以及各種標準的周邊裝置作業。當BIOS啟動電腦時,它首先會確定所有附件是否就定位運作,再將作業系統載入隨機存取記憶體 (RAM )。
BIOS對電腦系統中的輸入、輸出設備進行設備級、硬體級的控制,負責溝通硬體和軟體的交互聯繫,就PC而言,BIOS 包含了控制鍵盤、顯示幕幕,磁碟機,串列通訊設備和很多其他功能的代碼。BIOS實際上是被固化到電腦主機板上的ROM晶片中的一組程序,為電腦提供最低級的、最直接的硬體控制,屬於主板的一部分,因此有時就稱呼「Firmware」(固件),它主要用於存放:自診斷測試程序(POST程序)、系統自舉裝入程序、系統設置程序和主要I/O設備的I/O驅動程序及中斷服務程序。
主要的功能為:
(1)開機自我測試: 檢查中央處理器及各控制器之狀態是否正常。
(2 )初始化動作: 針對記憶體、主機板晶片組、顯示卡及週邊裝置做初始化動作。
(3 )紀錄系統設定值: 提供各元件的基本設定, 如顯示器、鍵盤、處理器、記憶體等。
(4)提供常駐程式庫: 提供作業系統或應用程式呼叫的中斷常駐程式。
(5)載入作業系統: 從儲存裝置中載入作業系統到隨機存取記憶體。
現在的BIOS可以讓使用者選擇由哪個裝置啟動電腦,如光碟機、硬碟、軟碟、USB 隨身碟等,對於安裝作業系統、以LiveCD啟動電腦、以及改變電腦找尋開機媒體的順序有用。
以NB傳統Legacy BIOS 之市占率來看,外包比重約為70%,自製約為30%,內建之機種一般而言皆為商務機種,且其BIOS和消費性機種BIOS 不盡相同,故多傾向以自製為主。而在NB 外包中,以系微佔60%之市占率為最大,Phoenix、AMI分別各佔20%和10%,而就DT 來說,則以AMI 佔75%,Phoenix 則為25%。就產值分析,2008 年BIOS 整體產值規模約為一億美元,其中Phoenix 佔65%,AMI 21%,系微14%。
BIOS存放在主板晶片中,需要特殊工具和技術才可以對內容進行修改或重新編譯,而且存儲容量有限,BIOS添加新功能會受到容量限制,在一定程度上限制了BIOS發展。現在BIOS已儲存於 EEPROM或者快閃記憶體中,但不能完全達到即插即用,需要對硬體驅動和I/O資源進行調整,尤其是中斷分配這個技術環節上,因此傳統BIOS正遭受相容性、維護和擴展等一系列技術挑戰,被EFI(Extensible Firmware Interface,可擴展固件介面)的取代的趨勢。
Intel於2000 年推出EFI 為作業系統與系統靭體之間架設一個軟體介面,使用模組化參數堆疊傳遞方式,動態鏈結形式構建的系統,較BIOS 更易於實作,容錯和糾錯特性更強,縮短了系統研發的時間。
為了推廣EFI, PC 業界共同成立了統一可擴展韌體介面論壇( UEFI Forum), Intel 將EFI 1.1 規範貢獻給業界, 用以制訂新的國際標準UEFI 規範,在11家UEFI創始公司中,涵蓋了AMD、Intel的晶片廠商,也包括作業系統廠商、個人電腦廠商,更涵蓋了Phoenix和AMI獨立BIOS廠商。從BIOS 到UEFI的轉型得到主要行業參與者的支援,EFI成為公認的可靠、穩定的新一代BIOS標準。目前UE FI 規範的最新版本為2009年5 月8日 發表的2 . 3 版。
UEFI相關參數定義了作業系統與平臺固件間可擴展介面,其最大特點是採用模組化設計,基本分為硬體控制和OS軟體兩大模組,前者只要EFI版本相同,功能就完全相同,而後者則是給廠商用C語言(而非組合語言)撰寫應用功能的開放介面,通過這個標準的開放介面,廠商可以根據需要自行編寫各種功能插件。
EFI擁有採用結構化C語言編寫、可視化操作、可擴展性強以及相容性強等優勢。從技術角度看,EFI最大的變革之處在於開機後EFI初始化時,不僅檢測硬體設備,還可同時載入硬體的驅動程式,而不需通過作業系統來載入。
Intel預估2010 年將有60%以上的個人電腦使用支持UEFI規範的BIOS 產品,HP、DELL 等系統大廠之B IOS 委外策略亦快速提高至80%。