Tìm hiểu về BIOS: Hệ thống nhập xuất cơ bản, thành phần không thể thiếu của một chiếc máy tính

Máy tính để bàn, laptop và thậm chí là smartphone đã trở thành một phương tiện không thể thiếu trong công việc và cuộc sống hiện đại. Bên cạnh CPU, RAM... là những linh kiện quan trọng thì BIOS cũng là một yếu tố không thể thiếu của một chiếc máy tính.

Máy tính để bàn, laptop và thậm chí là smartphone đã trở thành một phương tiện không thể thiếu trong công việc và cuộc sống hiện đại. Bên cạnh CPU, RAM... là những linh kiện quan trọng thì BIOS cũng là một yếu tố không thể thiếu của một chiếc máy tính. Hãy cùng mình Tìm hiểu BIOS trong bài viết hôm nay nhé!

Bài viết được tham khảo từ các chuyên trang công nghệ: TechTarget, Techbout và Computer Hope.

1. BIOS là gì, có công dụng thế nào đối với máy tính?

BIOS là viết tắt của Basic Input/ Output System được gọi là 'Hệ thống nhập xuất cơ bản',  đây là chương trình mà bộ vi xử lý của máy tính sử dụng để khởi động hệ thống máy tính sau khi được bật nguồn.

BIOS cho phép máy tính của bạn khởi động, giao tiếp với hệ điều hành và các thiết bị kèm theo như đĩa cứng, bộ điều hợp video, bàn phím, chuột, USB và máy in. BIOS là một phần không thể thiếu của máy tính và tất cả các máy tính đều có BIOS nằm trong một con chip trên bo mạch chủ.

Thuật ngữ BIOS xuất hiện lần đầu tiên vào năm 1975 bởi nhà khoa học máy tính người Mỹ Gary Kildall và được đưa vào máy tính đầu tiên của IBM vào năm 1981. Trong những năm sau đó, BIOS đã trở nên phổ biến hơn, trở thành một phần không thể thiếu của máy tính trong một thời gian.

Công dụng chính của của BIOS là hoạt động trung gian giữa các hệ điều hành và phần cứng. Về mặt lý thuyết, BIOS luôn là trung gian giữa bộ vi xử lý, luồng dữ liệu và thông tin điều khiển thiết bị I/O.

Ngoài ra, trong một số trường hợp BIOS có thể sắp xếp để dữ liệu chạy trực tiếp vào bộ nhớ từ các thiết bị, chẳng hạn như card màn hình, yêu cầu luồng dữ liệu nhanh hơn để có hiệu quả.

2. Chức năng và hoạt động của BIOS

BIOS xác định cấu hình, kiểm tra và kết nối phần cứng với hệ điều hành ngay sau khi máy tính được bật. Sự kết hợp của các bước này được gọi là quá trình khởi động.

Mỗi tác vụ này được thực hiện bởi bốn chức năng chính:

• Tự kiểm tra khi bật nguồn (POST): Thao tác này kiểm tra phần cứng của máy tính trước khi tải hệ điều hành.
• Bootstrap Loader: Định vị hệ điều hành. Nếu hệ điều hành có khả năng định vị, BIOS sẽ chuyển quyền kiểm soát cho hệ điều hành.
• Trình điều khiển BIOS: Giúp máy tính kiểm soát hoạt động cơ bản đối với phần cứng máy tính.
• Thiết lập chất bán dẫn oxit kim loại bổ sung (CMOS): Đây là cấu hình cho phép người dùng thay đổi cài đặt phần cứng và cài đặt hệ thống máy tính chẳng hạn như ngày, giờ và mật khẩu máy tính.

BIOS là một chương trình có thể truy cập vào bộ vi xử lý trên EPROM (bộ nhớ không biến đổi, giữ lại dữ liệu ngay cả sau khi tắt nguồn). Khi người dùng khởi động máy tính, bộ vi xử lý sẽ chuyển quyền điều khiển đến BIOS, chương trình này luôn nằm ở cùng một vị trí trên EPROM. 

Khi bạn bật máy tính, BIOS thực hiện kiểm tra phần cứng và phần đính kèm của máy tính để đảm bảo rằng tất cả chúng đều ở đúng vị trí và hoạt động. Sau khi kiểm tra và đảm bảo các thiết bị khởi động đang hoạt động, BIOS sẽ tải hệ điều hành hoặc các phần quan trọng vào bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên của máy tính (RAM) từ đĩa cứng hoặc ổ đĩa (thiết bị khởi động).

BIOS lưu trữ chính xác chi tiết của các thành phần và thiết bị phần cứng của máy tính, giải phóng hệ điều hành khỏi nhiệm vụ tìm hiểu phần cứng và các thiết bị được kết nối. Khi chi tiết thiết bị thay đổi, chỉ cần cập nhật chương trình BIOS, không cần phần mềm thay đổi hoặc thích ứng với các thiết bị đã sửa đổi.

3. Ưu điểm của việc cập nhật BIOS và hạn chế của BIOS

Khi bạn cập nhật BIOS thành công, điều này sẽ khiến bạn khắc phục những vấn đề khiến bạn khó chịu trong thời gian dài, có thể tăng gấp đôi thời gian khởi động của bạn thông qua sửa chữa phần cứng, các chức năng sẽ được cải thiện, ưu điểm của việc cập nhật BIOS có thể kể đến như: 

• Hiệu năng tổng thể của máy tính có thể được cải thiện.
• Khả năng tương thích tốt hơn.
• Cải thiện sự ổn định.
• Thời gian khởi động được rút ngắn.
• Cập nhật phần cứng, cập nhật bảo mật.

Tuy nhiên, bạn hãy cẩn thận trong quá trình cập nhật vì nếu có sơ suất dù chỉ là nhỏ, máy tính của bạn sẽ gặp các lỗi về hệ thống khởi động, làm hỏng bo mạch chủ và hệ thống khác.

Hạn chế của BIOS:

BIOS khởi động ở chế độ thực 16 bit (Chế độ kế thừa), điều đó có nghĩa là BIOS gặp khó khăn trong việc khởi động các thiết bị ngoại vi đa giao tiếp qua các cổng như USB, ThunderBolt,…và các bộ điều khiển đối với PC đời mới. 

Đặc biệt là BIOS không thể thực thi khởi động các thiết bị trong vòng 600 giây sau khi bật công tắc để sẵn sàng cho quá trình nạp hệ điều hành trên máy tính.BIOS cũng không thể khởi động với các ổ lưu trữ với dung lượng lớn hơn 99999,19 TB (terabyte).

4. BIOS đang được thay thế bởi UEFI

Ban đầu, BIOS được lưu trữ trong một chip trên bo mạch chủ. Sau đó, các hệ thống máy tính hiện đại bắt đầu sử dụng bộ nhớ flash để lưu BIOS. Điều này giúp dễ dàng đẩy các bản cập nhật và sửa lỗi mà không cần tháo chip khỏi bo mạch chủ, nhưng điều này cũng khiến BIOS dễ bị virus tấn công rootkit.

Tính đến năm 2014, các máy tính mới hơn hầu hết đang sử dụng Giao diện phần mềm cơ sở mở rộng hợp nhất (UEFI) để giải quyết các thiếu sót kỹ thuật của BIOS. Intel đã công bố kế hoạch vào năm 2017 để ngừng hỗ trợ BIOS cũ vào năm 2020 và thay thế bằng UEFI.

Tổng kết

BIOS giữ vai trò quan trọng trong việc khởi động của máy tính, theo thời gian BIOS dần lõi thời và được thay thế dần bằng UEFI nhưng nhiều người vẫn quen miệng gọi là BIOS. Để phân biệt giữa hai loại này, một số người gọi BIOS là Legacy BIOS và UEFI là UEFI BIOS. Bạn thấy bài viết của mình thế nào, hãy để lại cảm nghĩ bên dưới nhé!

Trung tâm bảo hành có bán linh kiện và dịch vụ chính hãng, đào tạo KTV miễn phí, gọi là có mặt ngay, bảo hành tại nhà.