Thuật ngữ BIOS có lẽ không còn là điều xa lạ với người dùng máy tính. Nhưng bạn đã bao giờ tự hỏi BIOS là gì và nó đóng vai trò gì trong máy tính? Nếu bạn có những thắc mắc này, bài viết sau đây sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn.
BIOS là gì?
BIOS (Basic Input/Output System) là phần mềm được lưu trữ trên bo mạch chủ của máy tính. Nó đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý và điều khiển các thiết bị phần cứng, cung cấp các chức năng cơ bản cho hệ điều hành và hỗ trợ quá trình khởi động của máy tính.
BIOS cũng giúp người dùng có thể điều chỉnh các thiết lập hệ thống cơ bản, bao gồm thứ tự khởi động, cấu hình đồng hồ hệ thống, các tùy chọn bảo mật và nhiều hơn thế nữa.
Lịch sử phát triển của BIOS
Qua nhiều năm phát triển, BIOS đã nhận được nhiều cải tiến và thay đổi đáng kể. Ban đầu, BIOS được lập trình bằng ngôn ngữ hợp ngữ và lưu trên chip ROM. Tuy nhiên, theo sự tiến bộ của công nghệ, BIOS bắt đầu được viết bằng ngôn ngữ C và lưu trữ trên chip Flash ROM, cho phép việc cập nhật dễ dàng hơn.
Cùng với sự xuất hiện của máy tính di động và thiết bị nhúng, BIOS đã được tiến hóa thành UEFI (Unified Extensible Firmware Interface). UEFI mang lại giao diện người dùng cải tiến và linh hoạt hơn so với BIOS truyền thống, đồng thời hỗ trợ khởi động máy nhanh hơn, quản lý ổ cứng dung lượng lớn và cung cấp các tính năng bảo mật mở rộng.
Những thành phần của BIOS
- Firmware là phần mềm được ghi cố định vào chip ROM (Read-Only Memory) của BIOS, bao gồm các mã lệnh và thông tin cấu hình quan trọng cho việc khởi động và điều khiển phần cứng máy tính.
- Utility Setup cung cấp một giao diện người dùng để người dùng có thể chỉnh sửa cài đặt BIOS, như thay đổi thời gian hệ thống, thiết lập ưu tiên khởi động cho các thiết bị lưu trữ, và thiết lập mật khẩu bảo vệ, cùng nhiều tùy chọn khác.
- Power-on Self Test (POST) là quá trình tự kiểm tra mà BIOS thực hiện khi máy tính được khởi động, kiểm tra sự hoạt động của bộ nhớ, CPU, đồ họa, ổ cứng, và các thiết bị ngoại vi để đảm bảo chúng hoạt động đúng cách.
- Boot Loader, một thành phần của BIOS, có nhiệm vụ tìm và khởi động hệ điều hành trên máy, bằng cách tìm các tệp khởi động và trao quyền điều khiển cho hệ điều hành để tiếp tục quá trình khởi động.
- ACPI (Advanced Configuration and Power Interface) là tiêu chuẩn cho quản lý năng lượng và cấu hình hệ thống, giúp BIOS quản lý hiệu quả năng lượng và các chế độ ngủ hay tắt máy.
- CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) là loại bộ nhớ tiêu thụ năng lượng thấp dùng để lưu trữ cài đặt BIOS, cho phép giữ các thiết lập cấu hình ngay cả khi máy tính tắt nguồn.
Chức năng của BIOS đối với máy tính
- Kiểm Tra và Khởi Động Hệ Thống: BIOS tiến hành kiểm tra sự hoạt động của các phần cứng như bộ nhớ, ổ đĩa, bàn phím, chuột và thiết bị ngoại vi, sau đó tiến hành khởi động hệ điều hành hoặc bất kỳ chương trình nào khác được chỉ định.
- Cấu Hình Hệ Thống: BIOS cung cấp khả năng cho người dùng cấu hình thiết lập hệ thống, bao gồm đặt ngày và giờ, chọn thiết bị khởi động ưu tiên, thiết lập mật khẩu bảo vệ và nhiều tùy chọn khác.
- Quản Lý Nguồn: BIOS có trách nhiệm quản lý nguồn điện của máy tính, kiểm soát điện áp, quản lý tiết kiệm năng lượng và bảo vệ máy tính khỏi các vấn đề liên quan đến nguồn điện.
- Hỗ Trợ Khởi Động Từ Nhiều Thiết Bị: BIOS cho phép chọn thiết bị khởi động như ổ CD/DVD, USB hoặc qua mạng, hỗ trợ việc cài đặt hoặc khởi động từ nhiều loại phương tiện lưu trữ.
- Giao Diện Đồ Họa: Một số phiên bản BIOS mới hơn cung cấp giao diện đồ họa, giúp việc cấu hình hệ thống trở nên trực quan và dễ dàng hơn.
- Cập Nhật Firmware: BIOS cũng hỗ trợ người dùng trong việc cập nhật firmware để mở rộng tính năng, khắc phục sự cố hoặc tăng cường tương thích với phần cứng mới.
Có những loại BIOS nào?
Có hai loại BIOS chủ yếu: BIOS truyền thống (Legacy BIOS) và UEFI BIOS.
- BIOS truyền thống (Legacy BIOS): Đây là phiên bản BIOS được sử dụng rộng rãi trước khi UEFI được phát triển. Legacy BIOS làm việc trên nền tảng x86 và sử dụng một giao diện dựa trên văn bản để điều chỉnh và quản lý phần cứng. Nó chủ yếu hỗ trợ hệ điều hành 32-bit và bị hạn chế bởi khả năng khởi động từ ổ cứng có dung lượng lớn hơn 2TB.
- UEFI BIOS: UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) đánh dấu bước tiến mới trong giao diện firmware, thay thế cho Legacy BIOS. UEFI hỗ trợ hệ điều hành 32-bit và 64-bit, mang lại một giao diện đồ họa thân thiện và hỗ trợ khởi động từ ổ cứng có dung lượng lớn hơn 2TB. Ngoài ra, nó cũng cung cấp tính năng bảo mật cao cấp như Secure Boot và hỗ trợ ổ đĩa GPT (GUID Partition Table).
Bên cạnh hai loại BIOS chính, các nhà sản xuất máy tính như Dell, HP, Lenovo, Asus, v.v., có thể điều chỉnh BIOS riêng biệt cho sản phẩm và tính năng đặc trưng của họ.
Những phương pháp bảo mật BIOS
- Mật khẩu BIOS: Thiết lập mật khẩu cho BIOS giúp ngăn chặn việc truy cập không được phép vào cài đặt BIOS, đòi hỏi mật khẩu mỗi khi hệ thống khởi động hoặc khi muốn vào cài đặt BIOS.
- Secure Boot: Là một tính năng an ninh trong BIOS, Secure Boot đảm bảo chỉ có phần mềm và driver được xác thực và chứng nhận mới được phép chạy trong quá trình khởi động, ngăn chặn malware hoặc phần mềm không được phép.
- TPM (Trusted Platform Module): Một chip an ninh trên bo mạch chủ cung cấp bảo mật thông qua mã hóa dữ liệu, xác thực và chống giả mạo, giúp bảo vệ khóa mã hóa và thông tin nhạy cảm khác.
- Cập nhật BIOS: Các nhà sản xuất cung cấp bản cập nhật BIOS để sửa chữa lỗ hổng bảo mật và nâng cao sự ổn định của hệ thống, việc cập nhật BIOS định kỳ giúp tăng cường an toàn cho máy tính.
- Giới hạn Quyền Truy Cập: Thiết lập BIOS để hạn chế quyền truy cập vào cài đặt quan trọng, cho phép chỉ những người dùng có quyền hạn mới có thể thay đổi các cài đặt nhạy cảm, giảm nguy cơ thay đổi không mong muốn.
