Thuật ngữ BIOS đã không còn quá xa lạ đối với người dùng máy tính. Vậy đã bao giờ bạn tự hỏi BIOS là gì và chức năng của nó đối với máy tính ra sao chưa. Nếu có những thắc mắc trên, hãy cùng bài viết giải đáp nhé.

BIOS là gì?

BIOS (Basic Input/Output System) là một phần mềm được cài đặt trên bo mạch chủ (mainboard) của máy tính. BIOS có nhiệm vụ quản lý và điều khiển các thiết bị phần cứng trong máy tính, cung cấp các dịch vụ cơ bản cho hệ điều hành và cho phép khởi động máy tính.

BIOS cũng cho phép người dùng thay đổi các cài đặt cơ bản của hệ thống, như thứ tự khởi động, đồng hồ hệ thống, cài đặt bảo mật và nhiều hơn nữa.

Lịch sử phát triển của BIOS

Trong quá trình phát triển, BIOS đã trải qua nhiều cải tiến và thay đổi. Ban đầu, BIOS được viết bằng ngôn ngữ lập trình hợp ngữ và lưu trữ trên chip ROM. Tuy nhiên, với sự phát triển của công nghệ, BIOS đã được viết bằng ngôn ngữ C và lưu trữ trên các chip Flash ROM có thể cập nhật.

Với sự phổ biến của máy tính di động và các thiết bị nhúng, BIOS đã tiến xa hơn và được thay thế bằng UEFI (Unified Extensible Firmware Interface). UEFI cung cấp một giao diện mở rộng và linh hoạt hơn so với BIOS truyền thống, cho phép khởi động nhanh hơn, hỗ trợ ổ cứng lớn hơn và cung cấp nhiều tính năng bảo mật hơn.

Các thành phần của BIOS

• Firmware: Đây là phần mềm cố định được lưu trữ trong chip ROM (Read-Only Memory) của BIOS. Firmware chứa mã lệnh và thông tin cấu hình cần thiết để khởi động và điều khiển các thành phần phần cứng của máy tính.
• Setup Utility: Đây là một giao diện người dùng đơn giản cho phép người dùng thay đổi các cài đặt cấu hình của BIOS. Thông qua Setup Utility, người dùng có thể điều chỉnh các thiết lập như ngày giờ hệ thống, ưu tiên khởi động từ các thiết bị lưu trữ khác nhau, cài đặt mật khẩu bảo vệ và nhiều hơn nữa.
• Power-on Self Test (POST): Đây là quá trình tự kiểm tra tự động được thực hiện bởi BIOS khi máy tính được bật. POST kiểm tra các thành phần phần cứng như bộ nhớ, bộ vi xử lý, đồ họa, ổ cứng và các thiết bị ngoại vi khác để đảm bảo chúng hoạt động đúng.
• Boot Loader: Boot Loader là một phần của BIOS và có nhiệm vụ tìm và khởi động hệ điều hành được cài đặt trên máy tính. Nó tìm kiếm các tập tin khởi động cần thiết và chuyển quyền kiểm soát cho hệ điều hành để tiếp tục quá trình khởi động.
• ACPI (Advanced Configuration and Power Interface): ACPI là một tiêu chuẩn quản lý năng lượng và cấu hình của hệ thống. BIOS sử dụng ACPI để quản lý việc tiết kiệm năng lượng và điều chỉnh các chế độ ngủ và tắt máy.
• CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor): CMOS là một loại bộ nhớ thấp tiêu thụ năng lượng được sử dụng để lưu trữ các cài đặt cấu hình của BIOS. CMOS giúp BIOS duy trì các thiết lập cấu hình ngay cả khi máy tính không được cấp nguồn điện.

Chức năng của BIOS đối với máy tính

• Kiểm tra và khởi động hệ thống: BIOS kiểm tra các thành phần phần cứng của máy tính như bộ nhớ, ổ cứng, bàn phím, chuột, và các thiết bị ngoại vi khác. Sau đó, nó khởi động hệ điều hành hoặc chương trình khởi động tiếp theo.
• Cấu hình hệ thống: BIOS cho phép người dùng cấu hình các thiết lập hệ thống như ngày giờ, ưu tiên khởi động từ các thiết bị lưu trữ khác nhau, thiết lập mật khẩu và các tùy chọn khác.
• Quản lý nguồn điện: BIOS giúp quản lý nguồn điện trong máy tính, bao gồm kiểm tra và điều chỉnh điện áp, quản lý việc tiết kiệm năng lượng và bảo vệ hệ thống khỏi các vấn đề liên quan đến nguồn điện.
• Hỗ trợ khởi động các thiết bị khác nhau: BIOS cho phép người dùng chọn thiết bị khởi động, chẳng hạn như ổ đĩa CD/DVD, USB hoặc mạng, để cài đặt hoặc khởi động từ các phương tiện lưu trữ khác nhau.
• Cung cấp giao diện đồ họa: Một số BIOS mới hơn cung cấp giao diện đồ họa (GUI) cho phép người dùng dễ dàng thao tác và cấu hình hệ thống.
• Cập nhật firmware: BIOS cũng cho phép người dùng cập nhật firmware của nó để nâng cấp tính năng, sửa lỗi hoặc tương thích với phần cứng mới.

Các loại BIOS phổ biến

Có hai loại BIOS chính là BIOS truyền thống (Legacy BIOS) và BIOS mới (UEFI BIOS).

• BIOS truyền thống (Legacy BIOS): Đây là loại BIOS phổ biến trước khi UEFI BIOS được ra đời. BIOS truyền thống hoạt động dựa trên chuẩn x86 và sử dụng giao diện text-based để cấu hình và quản lý các thiết bị phần cứng. Nó hỗ trợ các hệ điều hành 32-bit và có giới hạn trong việc khởi động từ ổ cứng dung lượng lớn hơn 2TB.
• UEFI BIOS: UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) là một chuẩn giao diện firmware mới thay thế cho BIOS truyền thống. UEFI BIOS hỗ trợ cả hệ điều hành 32-bit và 64-bit, cung cấp giao diện đồ họa và có khả năng tương thích với ổ cứng dung lượng lớn hơn 2TB. Nó cũng hỗ trợ các tính năng bảo mật nâng cao như Secure Boot và hỗ trợ khởi động từ ổ cứng GPT (GUID Partition Table).

Ngoài ra, còn có một số loại BIOS khác như BIOS của các hãng máy tính như Dell, HP, Lenovo, Asus,… Mỗi hãng có thể tùy chỉnh BIOS của mình để phù hợp với các sản phẩm và tính năng riêng của họ.

Các phương pháp bảo mật BIOS

• Mật khẩu BIOS: Đặt mật khẩu cho BIOS để ngăn chặn truy cập trái phép vào cài đặt BIOS. Mật khẩu này sẽ được yêu cầu khi khởi động hệ thống hoặc truy cập vào cài đặt BIOS.
• Secure Boot: Secure Boot là một tính năng bảo mật trong BIOS, nó đảm bảo rằng chỉ các phần mềm và trình điều khiển được chứng nhận và ký số bởi nhà sản xuất được chạy trong quá trình khởi động. Điều này ngăn chặn các phần mềm độc hại hoặc không chính thức khởi động trên hệ thống.
• TPM (Trusted Platform Module): TPM là một chip bảo mật được tích hợp trên bo mạch chủ, nó cung cấp các chức năng bảo mật như mã hóa dữ liệu, chứng thực và chống giả mạo. TPM có thể được sử dụng để bảo vệ khóa mã hóa và các thông tin quan trọng khác.
• Cập nhật BIOS: Nhà sản xuất thường cung cấp các bản cập nhật BIOS để vá lỗi bảo mật và cải ện tính ổn định. Việc cập nhật BIOS định kỳ là một phương pháp quan trọng để đảm bảo tính an toàn của hệ thống.
• Giới hạn quyền truy cập: Cài đặt BIOS để giới hạn quyền truy cập vào các cài đặt quan trọng. Bằng cách chỉ cho phép người dùng có quyền truy cập hạn chế vào các tùy chọn cấu hình, người dùng không có quyền thay đổi các cài đặt quan trọng khác.