BIOS：基本入出力システムと現代のPCにおける役割

主な機能

コンピュータの電源が入ると、BIOSはオペレーティングシステムへ制御を渡す前に、いくつかの重要な処理を実行する。主な処理は次のとおりである。

• 電源投入時自己診断（POST）：プロセッサ、システムメモリ、基本的なチップセット機能など、基礎的なハードウェアを検査する一連の処理。
• デバイスの検出と初期化：ドライブ、ネットワーク機器、表示用ハードウェアなど、マザーボードに接続された構成要素を列挙して使用可能な状態にする。関連情報はマザーボードの構成要素を参照。
• ブートストラップ：起動可能なデバイスを探し、そのデバイス上のブートローダーを呼び出してオペレーティングシステムを起動する。詳細は起動処理を参照。
• 低水準サービスとセットアップ画面の提供：初期段階のソフトウェアが用いる基本I/Oサービスを公開し、利用者が変更できる設定用メニューを提供する。

BIOSによるハードウェアの初期化

POST中、ファームウェアはメインメモリ、CPU、グラフィックスアダプターなどの主要なサブシステムを検査する。基本的な障害が検出された場合、BIOSは通常、診断を促すエラー音またはメッセージを出力する。テストに合格すると、ファームウェアは設定可能な起動順序に従い、接続されたストレージや周辺機器を調べる。BIOSには、オペレーティングシステムを読み込むため、ディスクや映像出力などのハードウェアへ簡易的にアクセスするドライバーまたはルーチンが含まれることが多い。例として、ハードディスクやビデオカードへのアクセスに用いるルーチンがある。

設定、保存領域、更新

起動優先順位、時計の設定、電源管理の動作といった構成オプションは、小規模な不揮発性領域に保存される。これは歴史的にはCMOSと呼ばれ、バックアップ用電池によって維持されていた。現代のシステムではフラッシュメモリやより高度な仕組みが使われるが、セットアップユーティリティという考え方は残っている。一般に「BIOSのフラッシュ」と呼ばれるファームウェア更新では、修正や新しいハードウェアへの対応を追加できる。ただし、更新はマザーボードのファームウェアを変更するため、システムが動作不能になることを避けるためにも、製造元の指示に従って慎重に適用する必要がある。

歴史と進化

BIOSの概念は初期のパーソナルコンピュータにさかのぼり、オペレーティングシステムやユーティリティがハードウェアとやり取りするために利用できる、標準化された一連のルーチンを提供していた。時代とともに、業界の要求はUEFIと呼ばれる、より現代的なファームウェア仕様へとつながった。UEFIは多くの新しい機種で従来のBIOSに代わり、より充実した起動前環境、大容量ドライブのサポート、Secure Bootなどのセキュリティ機能を追加している。オペレーティングシステムの起動については、オペレーティングシステムの起動を参照。

実用上の注意点と区別

利用者は、システム設定の変更、起動失敗のトラブルシューティング、ファームウェア更新の際にBIOSを操作する。一般的な対処には、起動順序の確認、ファームウェア設定の既定値へのリセット、メモリモジュールのテストがある。従来のBIOSが基本的なサービスを提供していたのに対し、現代のファームウェアであるUEFIは、より拡張性の高いインターフェースと強化されたセキュリティを提供する。デバイスレベルの相互作用についてはハードウェアデバイス制御を、用語自体の背景については語源を参照。

製造元による案内や復旧手順が必要な場合は、マザーボードまたはシステムのベンダーが提供する文書やサポートページを確認する。例として、公式BIOSリソース、起動支援、映像・グラフィックスのサポートがある。ファームウェア標準および起動処理の詳細については、マザーボード用ファームウェアガイドとOSブートローダーの文書を参照。