查看“BIOS”的源代码

BIOS（基本输入/输出系统）的创建是为了向早期的PC系统程序员提供通用的低级服务。
基本目标是：对操作系统和应用程序隐藏（尽可能多地）PC型号和硬件的变化，
并且使操作系统和应用程序开发更容易（因为BIOS服务处理了大部分硬件级接口）。

这些BIOS服务仍在使用（特别是在启动期间），通常称为“BIOS功能”。
在[[Real Mode]]中，可以使用[[Assembly]]语言通过[[software interrupts]]轻松访问它们。

==BIOS功能==

要访问BIOS功能，通常需要将AH[[CPU寄存器x86 | CPU寄存器]]（或AX或EAX）设置为特定值，然后执行以下操作：
整数操作码。 AH（或AX，或EAX）中的值与所选的特定中断数相结合，请求特定的中断
BIOS功能。 (其他CPU寄存器保存函数的任何“参数”，通常还保存函数的返回值。)

通过指定中断号和值来创建BIOS函数列表是最简单的
用于选择函数的AH（或AX或EAX）。 在讨论中以这种方式提及特定BIOS功能也是最容易的。 例如
INT 0x13，AH=0是重置硬盘或软盘的BIOS函数。

注：INT和AH值始终以十六进制表示法列出。 在INT操作码中意外使用十进制值
是使用BIOS功能时常见的错误源。

在某种程度上，BIOS功能是按中断号组织的：
* INT 0x10 = 视频显示功能（包括VESA/VBE）
* INT 0x13 = 大容量存储（磁盘、软盘）访问
* INT 0x15 = 内存大小函数
* INT 0x16 = 键盘功能

有关BIOS功能的详细列表，请访问[[RBIL]]。

不幸的是，个人电脑行业从来都不善于维护标准。 所以每个PC制造商和每个BIOS
制造商随机制造了新的BIOS功能。 也可以“钩住”这些中断中的任何一个，并插入额外的中断
模拟BIOS功能的函数。 早期的PC硬件和软件制造商经常这样做。 因此，最终的结果是
数千个BIOS功能（或模拟）。 RBIL列表非常庞大，并且大部分都是只包含
与一些完全过时的计算机、BIOS或硬件或软件结合使用时工作。

===共同功能===

不幸的是，RBIL并没有明确指出哪些BIOS功能是“通用的”（从某种意义上说）。 也就是说，那些总是可用的，
而且每个人都使用。 部分原因是“标准”BIOS功能随着时间的推移而增长，因此，如果您回溯的时间足够长，您可以
通常会找到一台几乎不支持任何特定BIOS功能的计算机。
但肯定有一套是目前大多数操作系统中常用的。

* INT 0x10, AH = 1 -- 设置光标
* INT 0x10, AH = 3 -- 光标位置
* INT 0x10, AH = 0xE -- 显示字符
* INT 0x10, AH = 0xF -- 获取视频页面和模式
* INT 0x10, AH = 0x11 -- 设置8x8字体
* INT 0x10, AH = 0x12 -- 检测EGA/VGA
* INT 0x10, AH = 0x13 -- 显示字符串
* INT 0x10, AH = 0x1200 -- 交替打印屏幕
* INT 0x10, AH = 0x1201 -- 关闭光标模拟
* INT 0x10, AX = 0x4F00 -- 视频内存大小
* INT 0x10, AX = 0x4F01 -- 获取模式信息呼叫
* INT 0x10, AX = 0x4F02 -- 选择VESA视频模式
* INT 0x10, AX = 0x4F0A -- VESA 2.0保护模式接口


* INT 0x11 -- 硬件检测

(see [[ATA_in_x86_RealMode_(BIOS)|ATA using BIOS]] for more detail on these BIOS function calls)
* INT 0x13, AH = 0 -- reset floppy/hard disk
* INT 0x13, AH = 2 -- read floppy/hard disk in CHS mode
* INT 0x13, AH = 3 -- write floppy/hard disk in CHS mode
* INT 0x13, AH = 0x15 -- detect second disk
* INT 0x13, AH = 0x41 -- test existence of INT 13 extensions
* INT 0x13, AH = 0x42 -- read hard disk in LBA mode
* INT 0x13, AH = 0x43 -- write hard disk in LBA mode


(see [[Detecting Memory (x86)]] for more detail on these BIOS function calls)
* INT 0x12 -- get low memory size
* INT 0x15, EAX = 0xE820 -- get complete memory map
* INT 0x15, AX = 0xE801 -- get contiguous memory size
* INT 0x15, AX = 0xE881 -- get contiguous memory size
* INT 0x15, AH = 0x88 -- get contiguous memory size


* INT 0x15, AH = 0xC0 -- Detect MCA bus
* INT 0x15, AX = 0x0530 -- Detect APM BIOS
* INT 0x15, AH = 0x5300 -- APM detect
* INT 0x15, AX = 0x5303 -- APM connect using 32 bit
* INT 0x15, AX = 0x5304 -- APM disconnect


* INT 0x16, AH = 0 -- read keyboard scancode (blocking)
* INT 0x16, AH = 1 -- read keyboard scancode (non-blocking)
* INT 0x16, AH = 3 -- keyboard repeat rate


===ASM notes===

每个BIOS功能（如RBIL中所述）都有一组特定的“结果”寄存器。 除了列出的登记册，
BIOS函数应该完全保留所有其他寄存器值。 Bochs的早期版本（低于2.3）
这有点小问题。 所有32位扩展寄存器（即EBX、ECX）的下半部分都被正确保留，但
一些寄存器的高位字被破坏了。

BIOS功能本身永远不会崩溃。如果出现任何错误，他们将：
* almost always set the carry flag (test with JC),
* sometimes return "ah = 0x86 (unsupported function)",
* sometimes return "ah = 0x80 (invalid command)"
* or (for seriously buggy BIOSes) return with nothing changed.

尝试始终测试这些错误返回，因为在许多情况下，BIOS功能可能会返回有效的错误
(but very wrong) data -- rather than an error code.

==BIOS in Protected Mode==

不幸的是，在[[Protected mode]]中，几乎所有BIOS功能都不可用，尽管如此，尝试调用它们仍会导致异常或错误
不可靠的响应（因为“段”值的处理方式不同）。 但有些较新的服务（如SMBios、PCI、PnP或VBE）
提供与32位保护模式兼容的接口。

如果在CPU切换到保护模式后必须使用实模式BIOS功能，请参阅[[Virtual 8086 Mode]]，
或者退出保护模式，并立即返回[[实际模式]]。 这两种方法都存在严重问题，因此，任何对BIOS的调用都应在任何物理设备通过代码编程之前完成：

* BIOS calls may use interrupts, which means that you need to forward IRQs or map the PIC back to its original configuration.
* BIOS calls may access devices that you have already configured - notably the PIT and PIC
* BIOS calls can enter protected mode on their own to access MMIO registers, which is beyond the limits of virtual 8086 mode.
* In real mode, you have no way of managing interrupts and your drivers may get stuck for interrupts being lost.
* In real mode, you have no control over time, performance and security guarantees.

唯一的设备是视频BIOS，它通常不与主板捆绑在一起，因此也不能依赖BIOS服务。 大多数当前的操作系统（无论是商业操作系统还是业余操作系统）都使用v8086监视器或仿真器来支持没有本地驱动程序的图形设备。因此，许多BIOS都已针对这种设置进行了测试。

==BIOS in Long Mode==

就像在[[保护模式]]中一样，[[长模式]]中也无法使用BIOS功能。 不幸的是，没有[[虚拟8086模式]]来救援。 必须立即切换到[[实模式]]，或模拟CPU并通过软件解释操作码。 后一种方法的所有必要信息都可以在Intel和AMD文档中找到。

==Additional Information from the BIOS==

从BIOS中获得的大多数有用信息将来自调用BIOS函数。 然而，有一小部分
可以获取的附加信息的数量。

一些BIOS检测/状态结果存储在[[内存映射（x86）#BIOS数据区.28BDA.29 | BIOS数据区]]中。

Additional information is kept in the [[CMOS]] chip.

== See Also ==

=== Articles ===
* [[Real Mode OS Warning]]
* [[DMI]]

=== 话题 ===
* [[Topic:23125|ASM example code about how to call BIOS function from Long Mode (by switching into RM and back again)]]

=== 外部链接 ===
* [[wikipedia:BIOS | BIOS on Wikipedia]]
* [http://www.ctyme.com/intr/int.htm http://www.ctyme.com/intr/int.htm]
* [http://classiccomputers.info/down/IBM_PS2/documents/PS2_and_PC_BIOS_Interface_Technical_Reference_Apr87.pdf 1987 IBM BIOS Technical Reference]

[[Category:X86]]
[[Category:BIOS]]
[[Category:Firmware]]
[[de:Basic Input Output System]]