電腦BIOS和CMOS有什么區(qū)別

時間：2024-08-16 17:20:23 電腦知識我要投稿

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　　BIOS是什么？CMOS又是什么？相信很多裝系統(tǒng)的人都了解BIOS但是我們也經(jīng)常聽到CMOS。下面一起來看看！

電腦BIOS和CMOS有什么區(qū)別

　　在我們的電腦中，都有一塊黑色的小芯片。但是請千萬不要小看它，如果它損壞或者數(shù)據(jù)錯誤亂套的話，恭喜，如果不會“救回”這個小芯片，那么這臺電腦可以掛閑魚賣零件了……

　　這個小芯片是什么呢？對，它就是BIOS芯片。那BIOS又是什么玩意？答曰：“BIOS，是Basic Input Output System的詞頭縮寫�！比绻弊g為中文，那就叫做“基本輸入輸出系統(tǒng)”。然而BIOS到底是什么，光說它的名字對于一般人來說還是如同天書一般。其實BIOS是固化在一個只讀存儲器（ROM，下同）或非易失性存儲器（NvRAM）上的程序，所以BIOS只是個程序。但既然是程序，那么肯定是得要運行的，所以就得為這個程序找一個地方存起來以便隨時能運行。這個程序存放在哪里？是固化在一個ROM或NvRAM里的，那么這個ROM或者NvRAM又是啥玩意？對了，就是那個黑色小芯片，即BIOS芯片，所以BIOS芯片是個ROM或NvRAM，目前的大多數(shù)BIOS芯片基本只有NOR Flash一種，屬于NvRAM。少數(shù)上古的舊式BIOS芯片還可以看到EEPROM，下面稍后再談這兩個玩意。

　　上面說完了BIOS和BIOS芯片，我們已經(jīng)知道BIOS只是個存儲在一個芯片中的程序。那么既然是程序，肯定就得包括一些功能，都包括些啥玩意呢，下面主要列舉如下：

　　1、POST自檢和硬件自檢程序：通過讀取CMOS存儲中的硬件信息，識別硬件配置，并對硬件自檢和初始化。

　　2、操作系統(tǒng)啟動程序：硬件自檢成功后（這時硬盤已經(jīng)被識別），執(zhí)行跳轉(zhuǎn)到操作系統(tǒng)引導設備的引導分區(qū)，將引導程序讀入內(nèi)存，若成功讀入，則進入啟相應設備上的操作系統(tǒng)啟動過程

　　3、CMOS設置程序：在電腦開機自檢中，按下進入CMOS設置的快捷鍵，則進入CMOS設置。設置結(jié)束后，若進行保存操作，則更新后的硬件信息會存入CMOS中并重新進行自檢，否則繼續(xù)完成本次自檢后續(xù)的過程

　　4、硬件I/O和中斷服務：軟件在一些對硬件底層的操作中，需要中斷服務或硬件I/O操作，這時就需要BIOS充當軟件和硬件之間“臨時搭橋”的作用。

　　BIOS主要的功能基本上就是這4點，但是請注意1和3，又冒出個CMOS，這又是啥東東？

　　答曰：“CMOS，本義上是Complementary Metal Oxide Semiconductor的詞頭縮寫�！敝弊g為“互補金屬氧化物半導體”，是一種半導體技術，屬于數(shù)字電路的范疇。但是為了避免再亂造新詞造成混亂，人們干脆將采用該技術的制程和生產(chǎn)出的元件或芯片也叫CMOS，比如數(shù)碼相機的傳感器就叫做CMOS。很不幸但也很慶幸的是，我們的電腦中就有一個用CMOS技術的芯片，所以這個芯片直接就叫做CMOS芯片，是個隨機存儲器RAM。不過現(xiàn)在這個芯片一般都是集成到主板的南橋芯片組里，你根本也看不到它，它是用來干嘛的呢？原來它就是用來保存當前電腦的硬件配置信息和其他一些有關信息的，所以這個CMOS芯片只是個保存數(shù)據(jù)的玩意。既然它只是個RAM（不是昂貴的NvRAM非易失性存儲器，也沒必要用NvRAM），那么就得給它一直供著電，否則掉電后數(shù)據(jù)就丟了。但是我們的電腦不能總開著機一直耗電玩，所以就必須得有一個后備電源準備著隨時在電腦電源關閉后“接班”為CMOS芯片供電，好吧，放個3V鋰電池就行了，所以主板上那個電池是為CMOS芯片在電腦電源關閉后繼續(xù)供電的東西。

　　說到這里大多數(shù)人都該明白了，BIOS是個程序，實現(xiàn)一系列功能，該程序存儲在芯片中，這個芯片叫做BIOS芯片；而CMOS也是個芯片，是個RAM，里面存的是電腦硬件配置信息和電腦其他有關的東西，電腦啟動了就由電腦電源為其供電，電腦關閉則由一個后備電池供電保證數(shù)據(jù)不丟失。

　　那么CMOS既然是RAM，里面的東西就能夠進行修改，用什么軟件對CMOS修改呢？需要用CMOS設置程序，而這個設置程序又在哪里？好，請返回去看BIOS的第三條功能——CMOS設置程序，所以CMOS的設置程序是BIOS本身的一個功能，而BIOS又是存在BIOS芯片中的，所以原則上應該這樣描述：用存儲在BIOS芯片中的BIOS中的CMOS設置程序?qū)MOS進行設置。但是這種準確的闡述顯得非常長，也有些拗口。于是干脆就把它簡單稱作“BIOS設置”或者叫“CMOS設置”。但是請一定要明白，CMOS設置才是正確的，而BIOS根本沒有設置這一說，它本身只是一個程序，實現(xiàn)一些功能而已，BIOS程序本身不需要任何設置

　　雖然BIOS本身不需要什么設置，然而BIOS畢竟是和底層硬件打交道的，硬件本身的規(guī)范也是五花八門，這需要BIOS也得及時跟上對硬件的支持。但是BIOS畢竟不是萬能的，對硬件的支持難免會“掛一漏萬”，要想隨時對最新的硬件進行支持，就需要對BIOS程序進行升級更新。前已說過BIOS程序本身是存在BIOS芯片中的，對BIOS程序的升級更新其實就是替換掉BIOS芯片的舊內(nèi)容并寫入新內(nèi)容，那么對于芯片來說就是刷新操作。先等一下，BIOS芯片不是個ROM嗎，怎么能刷新呢？還是請返回有關BIOS芯片的類型說明上，上面說BIOS芯片常見只有一種，叫做NOR Flash，還有上古的EEPROM，其實，BIOS芯片從ROM發(fā)展到NOR Flash主要是經(jīng)歷了4代。下面就來說一下。

　　最早的BIOS芯片真的就是ROM，或者叫PROM。BIOS程序是在主板生產(chǎn)中用特殊方法燒錄進去的，一旦燒錄進去，就只能讀，不能改。如果真的想升級BIOS程序，就需要把電腦送回主板商那里，由主板商按新BIOS程序重新再燒錄一個新BIOS芯片，再把這個新芯片插回到主板，如果BIOS芯片燒錄過程中發(fā)現(xiàn)錯誤，這塊芯片只能報廢。由于ROM芯片只能寫入一次，因此最早的PC機想升級BIOS是非常困難的。直到EPROM的出現(xiàn)，使得BIOS升級成為比較容易的事。

　　EPROM，為Erasable Programmable ROM的詞頭縮寫，中文直譯即為可擦除可編程只讀存儲器。雖然它也是只讀存儲器，但是它卻可以多次重復擦除和寫入。它本身有一個小開窗，而暴露在外的這部分受到紫外線照射就會將芯片的內(nèi)部數(shù)據(jù)擦除，當然這是物理方面的“亂擦”而已。如果實現(xiàn)BIOS程序的更新，還得需要兩個東西，一個是芯片的擦除器，用來擦除EPROM的原有數(shù)據(jù)；另一個則是芯片的編程器，用來將新BIOS程序?qū)戇MEPROM中，而且在寫入過程中需要加一定的編程電壓才可以。確認寫入無錯誤后，還需要用不透光的紙或者其他東西把開窗的區(qū)域擋上，避免空氣中的微弱紫外線長時間照射造成芯片內(nèi)寫入的資料損壞。雖然EPROM可以多次擦除和寫入，使得升級BIOS顯得輕松許多，但是非�？量痰牟脸�、寫入要求使得升級BIOS還是不那么容易。直到EEPROM或者叫E2PROM則是徹底讓BIOS升級成為傻瓜式的操作。

　　EEPROM中的EPROM和上段的意思一樣，前面的E是Electrically（電）的縮寫，EEPROM或者E2PROM即為電可擦除可編程只讀存儲器。對它進行擦除不需要什么紫外線，也不需要什么擦除器和編程器，只需要在擦除及寫入軟件中控制電壓就可以完全重寫EEPROM，這樣升級BIOS變得非常方便。因為EEPROM可以任意擦寫，這是很危險的（比如CIH就會對沒有寫保護的BIOS亂改導致主板Halt），所以EEPROM的BIOS芯片都會有一個開關用來切換只讀和可寫入狀態(tài)以避免被亂寫。刷新EEPROM的BIOS芯片，只需要做一個刷新程序，和要升級的BIOS程序及其他相關文件放在一起，重啟電腦進入DOS，運行一些命令就可以輕松刷新BIOS芯片內(nèi)容，一些主板廠商為了方便用戶完全傻瓜式升級BIOS程序，開發(fā)出一些工具，并將這些工具直接也內(nèi)置進了BIOS芯片中，從而方便升級BIOS。EEPROM雖然使得升級BIOS變得異常簡單，但是由于EEPROM還是脫胎于EPROM，擦寫時仍然需要一定的編程電壓，EEPROM無論擦除還是寫入都是以一個字節(jié)為單位，而且擦除和寫入是同時進行的，當刷新BIOS的過程中一旦出現(xiàn)斷電或其他異常情況，就會造成“寫入不全、擦除也不全”的混合式假BIOS程序，而且一個字節(jié)為單位進行擦除速度也很慢。到了NOR Flash則是改變了這些缺點。

　　NOR Flash，是非易失性存儲器（NvRAM）的一種標準，其實它基本和上面那幾個ROM標準誕生在同一時期，但是應用在BIOS芯片上則是最后的，NOR Flash由于是NvRAM的標準，可以在普通情況下任意擦除或?qū)懭�，所以不再需要加編程電壓。此外，NvRAM還可以實現(xiàn)大容量的存儲，對于BIOS的后繼UEFI是優(yōu)點之一。還有NvRAM在擦除時是以一個塊（Block）為單位進行整體擦除的，塊是由芯片廠商人為規(guī)定的字節(jié)數(shù)，肯定不會是一個字節(jié)，因此擦除速度會很快，寫入仍然按照一字節(jié)為單位，而且寫入和擦除是分步進行的，只有確定全部塊都擦除完畢才會進行寫入操作，這些特點使得NOR Flash成為目前最大眾的BIOS芯片。

　　為什么BIOS程序更新后，需要重新運行CMOS設置程序設置CMOS參數(shù)？原來在升級BIOS程序過程中，原有BIOS內(nèi)容已經(jīng)被逐漸清掉，所以這時CMOS雖然還有硬件配置數(shù)據(jù)，但已經(jīng)是無用的垃圾數(shù)據(jù)。當刷入新BIOS后，BIOS程序就恢復為初始狀態(tài)，有些部分就會有變化，當讀取CMOS時，發(fā)現(xiàn)和BIOS程序設置的不一樣，可能會發(fā)生錯誤，所以就需要重新運行CMOS程序設置電腦參數(shù)并保存，則CMOS的硬件信息就和BIOS中的CMOS設置一致了，再次啟動發(fā)現(xiàn)一致則繼續(xù)完成后續(xù)過程，直到將引導交給OS，OK，本次BIOS更新成功完成

　　總結(jié)：

　　BIOS是一個程序，存在BIOS芯片中，而CMOS是一個集成在南橋的芯片，存的是電腦硬件配置信息，若想更改并保存起來，就需要用BIOS程序中的CMOS設置程序?qū)ζ溥M行設置。

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