11、深入理解BIOS：从基础到简约设计

深入理解BIOS：从基础到简约设计

1. 引导到操作系统的相关情况

当设备引导到操作系统时，可能会进入恢复引导模式，此时设备依赖于从可移动恢复介质进行引导。若引导加载程序和有效负载是独立的固件二进制文件，则需要一种标准通信方法来传递硬件和平台信息，以确定可能的引导设备。

2. BIOS的位置

基于平台复位架构，BIOS可位于两个不同的位置：
- SPI NOR闪存 ：BIOS存储在目标主板硬件的闪存（SPI NOR）中，这是一种广泛使用的平台设计，SPI NOR用作固件引导介质。NOR闪存与NAND不同，它是内存映射的、字节可寻址的、位和字节可写的，但只能进行批量擦除，擦除操作覆盖设备的8KiB或64KiB部分。通常，在x86平台上，默认的复位架构支持从SPI NOR引导。
- 块设备 ：在较小的计算设备中，BIOS作为块设备的一部分存在。这是一种经济有效的方法，BIOS位于块设备的引导分区（BP），而操作系统位于通用分区（GPP）。大多数手持设备采用这种复位机制。

3. BIOS工作模型

BIOS作为底层硬件和目标操作系统之间的中间层工作。CPU从复位状态恢复后，引导加载程序需启动引导过程。BIOS支持的主要任务包括：
- 初始化主内存 ：将操作加载到主内存中，这对后续任务至关重要。
- 芯片组和CPU初始化 ：加载内核或通过驱动程序控制设备的高级系统软件。

引导加载程序的简化引导流程如下：