Basic Input Output System
Allerdings lässt sich beobachten, dass moderne Betriebssysteme wieder dazu übergehen, eigene Treibersoftware für die Hardware zu benutzen, um die vom BIOS zur Verfügung gestellte Ansteuersoftware zu umgehen. == BIOS beim IBM-kompatiblen PC == === Funktionen === Durch modernere Hardware hat das BIOS im Laufe der Zeit neue Funktionen hinzugewonnen. Nicht alle der im Folgenden genannten Punkte wurden schon vom Ur-BIOS auf dem ersten [[IBM PC]] ausgeführt. Die Weiterentwicklung der Hardware hat im Laufe der Zeit (Stand 2005 ist das BIOS-Konzept bereits über 20 Jahre alt) zu einer Reihe von iterativen, inkompatiblen Ergänzungen geführt, die zunehmend den Charakter von "Flickschusterei" tragen und nicht mehr wirklich zeitgemäß für moderne 64 Bit-Systeme sind. Daher wurde in Form von [[EFI]] bereits ein BIOS-Nachfolger entwickelt. [[Image:Phoenix bios.jpg|thumb|100px|Ein ROM auf dem ein BIOS gespeichert ist]] Im Wesentlichen führt das BIOS die folgenden Funktionen aus, bevor das Betriebssystem gestartet wird: * [[Power On Self-Test]] (POST) * Initialisierung der Hardware * Aufforderung zur Eingabe eines BIOS-[[Passwort]]s (falls konfiguriert) * Aufforderung zur Eingabe eines Festplatten-Passworts (falls konfiguriert) * Darstellung eines Startbildschirms * Möglichkeit ein BIOS-[[Konfiguration]]smenü („BIOS-Setup“) aufzurufen * Aufrufen von BIOS-Erweiterungen, die auf [[Steckkarte]]n untergebracht sind, z. B.: ** [[Grafikkarte]]n ** [[Netzwerkkarte]]n ** [[SCSI]]-Karten ** [[RAID]]-Karten * Feststellen, von welchem [[Datenträger]] gebootet werden kann und soll * Laden des Software-Bootloaders von diesem Datenträger. Danach übernimmt der geladene Bootloader die Kontrolle über den Rechner. Meist lädt und startet er das auf dem entsprechenden Datenträger gespeicherte Betriebssystem entweder sofort oder bietet ein Menü zur Auswahl eines Betriebssystems an ([[Bootmanager]]). Bei klassischen Betriebssystemen (z. B. [[Disk Operating System|DOS]]) wird das BIOS auch im weiteren Betrieb genutzt. Es übernimmt für das Betriebssystem die [[Kommunikation]] mit diverser Hardware, z. B.: * [[Tastatur]]anschluss * serielle und parallele [[Schnittstelle]]n * Systemlautsprecher * [[Grafikkarte]] (nur Textdarstellung) * [[Diskette]]nlaufwerke * [[Festplatte]]n Andere, moderne Arten von Hardware werden vom BIOS nicht bedient. Zur Ansteuerung z. B. einer [[Maus (Computer)|Maus]] ist auch unter DOS ein spezieller [[Gerätetreiber|Hardwaretreiber]] nötig. Neuere, treiberbasierte Betriebssysteme wie z. B. [[Linux]] oder [[Microsoft Windows]] nutzen diese BIOS-Dienste nicht. Sie laden für jede Art von Hardware einen speziellen Treiber. Sie müssen jedoch am Anfang ihres Startvorgangs noch kurz auf die BIOS-Funktionen zur Ansteuerung der Festplatten zurückgreifen, um ihren Festplattentreiber zu laden. === Sicherheit === Das BIOS ist die zweite Sicherheitsstufe, die unberechtigten Zugriff auf einen Computer verhindern kann. Zuvor gibt es die physische Sicherung mit Schlössern o.ä., welche stets vorzuziehen ist. Im BIOS-Setup kann eine Passwortabfrage für das Starten des Rechners eingerichtet werden. Dies stellt aber nur auf den ersten Blick eine Sicherung des Systems dar, da diese Einstellungen bei physischem Zugang zum Computer mehr oder weniger leicht durch Manipulationen auf der Hauptplatine ausgehebelt werden kann (z. B. Rücksetzen der BIOS-Konfiguration durch Entfernen der Batterie). Zudem wirkt diese Sicherung auch nur auf die Hauptplatine, auf der sich das BIOS enthaltende ROM befindet. Tauscht man diese aus, oder baut man die Festplatte(n) des Systems in einen anderen Rechner ein, kann problemlos auf alle Daten zugegriffen werden. Zudem haben die Hersteller meist ein festes (Recovery-)Passwort (eigentlich nur den Servicekräften bekannt) eingerichtet, um den Zugang wiederherstellen zu können, wenn man sein eigenes Passwort vergessen hat. Für viele BIOS-Versionen gibt es neben dem User-Passwort, mit dem das Booten des Betriebssystems gesperrt wird, auch ein Master- oder Supervisor-Passwort, welches die Einstellungen des BIOS vor Veränderungen schützt. Damit lässt sich ein passwortgeschützter Rechner auch dann wieder starten, wenn man etwa das User-Passwort vergessen hat. Zudem gibt es für jeden BIOS-Typ mindestens ein Generalpasswort, mit dessen Kenntnis Dritte ohne Eingriffe in die Hardware jeden BIOS-Passwortschutz umgehen können. Das Computergehäuse muss dazu nicht geöffnet werden. Zur Einrichtung von Generalpasswörtern sind die Herstellerfirmen verpflichtet. Ein BIOS-Kennwort ist also kein wirksamer Schutz für persönliche Daten gegen Datenspione. === BIOS-Einstellungen === In das Setup-Programm des BIOS gelangt man meistens, indem man beim Einschalten des Rechners eine bestimmte [[Taste]] oder Tastenkombination betätigt. Selten findet man Mainboards, auf denen ein bestimmter [[Jumper]] gesetzt werden muss. Bei Schwierigkeiten bietet das BIOS i.A. die Möglichkeit, die Standardeinstellungen des Rechner- oder des BIOS-Herstellers zu setzen. === Aktualisieren des BIOS === Auf modernen Hauptplatinen ist das BIOS in einem wiederbeschreibbaren Speicher (genauer: [[EEPROM]] meist [[Flash-Speicher]]) abgelegt. Daher kann es durch neuere Versionen ersetzt werden („[[Flashen]]“). Da ein Rechner ohne vollständiges BIOS jedoch nicht funktionsfähig ist, stellt dieser Vorgang immer ein gewisses Risiko dar. Wird er unterbrochen, z. B. durch einen [[Stromausfall]], muss der Chip, auf dem das BIOS gespeichert ist, normalerweise ausgetauscht werden. Mit der Zeit entwickelten AMI, Award, Phoenix und andere Hersteller "BootBlock"/Recovery-BIOS-Bereiche, die bei einem Flash-Vorgang dann normalerweise nicht mehr überschrieben werden (sollten). Schlug der Flash-Vorgang fehl, startet das "BootBlock"/Recovery-BIOS und ermoeglicht es, von Diskette zu booten. Mit dieser Notfallmöglichkeit, kann man eine bootbare Diskette vorbereiten, die das BIOS-Update und ein Flash-Programm enthält. Bootbare Disketten kann man in DOS, Windows 9x mit dem Befehl: "format a: /s" erstellen. In Windows 2000 / XP funktioniert das Erstellen einer einfachen bootbaren Diskette über den Diskettenformatierungsdialog. Einige Hauptplatinen ("motherboards") bieten ein sogenanntes DualBIOS an. Im Fehlerfall kann das zweite (noch intakte) BIOS den Startvorgang übernehmen und die Änderung rückgängig gemacht werden. Das kann beim Flashen des BIOS ein Rettungsanker sein, sollte die neu aufgespielte BIOS-Version nicht funktionieren. Des Weiteren können mit einem DualBIOS verschiedene BIOS-Einstellungen geladen werden. === BIOS-Hersteller === Eine Auswahl von Herstellern von BIOSen für IBM-kompatible PCs: * [[IBM]] stellt seit geraumer Zeit kein eigenes BIOS mehr her * [[American Megatrends Inc.|AMI]] * [[MR BIOS]] * [[Phoenix/Award]] Award und PHOENIX haben fusioniert, so dass es ab der Version 6.0 aktuell nur noch dieses BIOS gibt. == Vergleichbare Konzepte bei Nicht-x86-Systemen == === BIOS bei CP/M-Computern === In der Ausdrucksweise von [[CP/M]] bedeutet [[BIOS]] nicht ein Programm in einem Festspeicher, sondern die unterste Ebene des Betriebssystems selbst, die von einer Diskette oder Festplatte geladen wird. Bei MS-DOS (für x86) heißt die entsprechende [[Komponente]] daher aufgrund der Verwechslungsgefahr nicht BIOS, sondern „IO.SYS“. === Kickstart beim Commodore Amiga === Die [[Amiga]]-Rechner von [[Commodore]] benötigen als BIOS das sogenannte [[Kickstart]]. Die ersten Modelle des [[Amiga 1000]] mussten nach dem Einschalten ([[Kaltstart]]) noch per [[Booten|Bootstrap]]-[[Diskette]] mit den Kickstart Versionen 1.0 bis 1.3 gestartet werden. Das Kickstart wurde im [[Write-Once-Memory|WOM]], einen besonderen Bereich des [[Random-Access-Memory|RAM]] abgelegt und gegen Überschreiben gesichert. Nach einem Reset ([[Warmstart]]) blieb dieses im Speicher erhalten und brauchte nicht neu geladen zu werden. Dieser Umstand hat jedoch den Vorteil, dass man sehr schnell und unkomliziert auf eine neuere Version aktualisieren kann. Alle späteren Modelle, wie der [[Amiga 500]] oder der [[Amiga 2000]], verfügten bereits über ein [[Read-Only-Memory|ROM]], welches sich nur durch Austausch des Bausteins in seiner Version ändern ließ. Jedoch konnte man durch Verwendung eines "kickstart switcher" zwischen zwei ROMs vor dem Einschalten die Kickstartversion per Schalter wechseln. Dies wurde besonders relevant seit Kickstart 2.0, welches einige ältere Spiele nicht mehr unterstützte. Insbesondere Besitzer des Amigamodells 500+, welches Kickstart 2.0 verwendete, waren auf einen Kickstartswitcher angewiesen, sofern sie die zu 2.0 inkompatiblen Spiele auf ihrem Amiga laden wollten. === XBIOS/TOS beim Atari ST === Beim [[Atari]] [[Atari ST|ST]] war das gesamte Betriebssystem [[TOS (Betriebssystem)|TOS]], einschließlich der grafischen Benutzeroberfläche [[GEM]], im ROM untergebracht und war quasi direkt nach dem Einschalten betriebsbereit. Als BIOS bezeichnete man die unterste Schicht des Betriebssystems, für den Programmierer erkennbar als eine Sammlung speicherresidenter Funktionen. Darüberliegende Schichten (ebenfalls erkennbar als solche Sammlungen) waren: * das GEMDOS (GEM Disk Operating System) * das VDI (Virtual Device Interface) * das AES (Application Environment System) Das XBIOS (Extended Basic Input/Output System) war keine eigene Schicht, sondern lag parallel zum BIOS auf derselben Schicht. Programmtechnisch sind einige Funktionen des XBIOS aber unterhalb des BIOS angesiedelt, d.h. noch Hardware-näher. === Open Firmware (z.B. bei Apple-Computern) === Für Nicht-x86-Rechner (z.B. [[PowerPC]] oder [[SPARC]]) wurde von mehreren Herstellern (u.a. Sun) der plattformunabhängige [[Open_Firmware|Open Firmware]]-Ansatz (IEEE-1275) auf FORTH-Basis definiert. Dieser kommt nicht nur bei Suns Sparc-Rechnern, sondern auch bei den [[Macintosh_Modelle|PowerMacs]] von [[Apple]] und [[CHRP]]-Rechnern von Drittherstellern wie [[Genesi]] (mit dem [[Pegasos]]) zum Einsatz. Auf den neuen Intel-[[Macintosh|Macs]] verwendet Apple das so genannte [[Extensible Firmware Interface]] (kurz: EFI). == Zukunft == ==== Extensible Firmware Interface ==== [[Intel]] und [[Microsoft]] sind bestrebt, das über 20 Jahre alte BIOS durch das [[Extensible Firmware Interface]] (EFI) zu ersetzen, welches bessere Voraussetzungen für zukünftige Computergenerationen bieten soll. Es findet teilweise schon im Server-Bereich Verwendung, und mit der Einführung von [[Windows Vista]] soll es auch bei konventionellen x86-PCs die Ablösung des inzwischen veralteten BIOS-Konzeptes einleiten. Auch Apple setzt mit den zukünftig x86-basierten [[Macintosh Modelle|Macintosh-Modellen]] auf EFI. Dies ist auch einer der Gründe, warum verschiedene Bestrebungen einiger Anwender, das Betriebssystem der Intel-Macs auch auf einem handelsüblichen x86 Intelrechner zu installieren, bisher fehlschlugen. Dieser Umstand könnte sich mit Vista und seiner EFI-Unterstützung jedoch ändern, auch wenn dafür dennoch Eingriffe in den Betriebssystemkern nötig sein werden. == Freie BIOS-Alternativen == Die verschiedenen BIOS-Implementierungen der verschiedenen [[Personal-Computer|PC]]s sind im Regelfall [[proprietär]]e (d.h. nicht [[freie Software|freie]]) Software, was große Unsicherheiten birgt. So erlaubt z.B. das BIOS der [[Xbox]] es nicht, andere Software als die von [[Microsoft]] zugelassene zu starten. Des Weiteren ist zu befürchten, dass im Zuge von [[Digital Rights Management|DRM]] zukünftig im BIOS Einschränkungen der Handlungsfreiheit des Benutzers verankert werden. Es ist möglich, den [[EEPROM]]-Baustein, auf dem das BIOS abgelegt ist, zu ersetzen oder zu überschreiben, um so z. B. den [[Linux]]-[[Kernel]] direkt aus dem EEPROM heraus zu starten, ohne BIOS. Die Vorgehensweise ist jedoch von der jeweiligen [[Hauptplatine]] abhängig und somit nicht ganz einfach. Ein Projekt mit dieser Zielsetzung ist [[LinuxBIOS]]. == Weblinks == === BIOS-Entwickler (Developer) === * [http://www.ami.com/ American Megatrends Inc.] * [http://web.archive.org/web/*/http://www.award.com/ Award Software international (archiviert) (1998 übernommen von Phoenix)] * [http://web.archive.org/web/*/http://mrbios.com/ MicroID Research – MRBIOS (archiviert) (indirekt übernommen von Phoenix)] * [http://www.phoenix.com/ Phoenix Technologies] * [http://www.gensw.com/ General Software – EBIOS (Embedded BIOS)] * [http://www.insydesw.com/ Insyde Software – H2O BIOS, Systemsoft BIOS, XpressROM BIOS, MobilePRO BIOS™] === Weitere BIOS bezogene Weblinks === * [http://www.uniflash.org/ Uniflash - Universelles Flash tool] * [http://www.openbios.org/ OpenBIOS homepage] * [http://linuxbios.org/ LinuxBIOS homepage] * [http://www.bios-kompendium.de/ BIOS-Kompendium Homepage, BIOS-Brenn-/„Reparier“-Service] * [http://bnobtc.pix-art.com/ Borg Number One's BIOS Pages – BIOS tool Collection (BNOBTC), BIOS Logo Galerie] * [http://www.wimsbios.com/ WimsBios, BIOS-Forum ] * Artikel "[http://www.tomshardware.de/praxis/20000121/index.html Wie macht man ein BIOS-Update?]" von [[Patrick Schmid]] [[Kategorie:Software]] [[ar:بيوس]] [[bs:BIOS]] [[ca:BIOS]] [[cs:BIOS]] [[da:BIOS]] [[en:BIOS]] [[es:BIOS]] [[fi:BIOS]] [[fr:Basic Input Output System]] [[gl:BIOS]] [[he:BIOS]] [[hr:BIOS]] [[hu:BIOS]] [[id:BIOS]] [[it:BIOS]] [[ja:Basic Input/Output System]] [[ko:바이오스]] [[ku:BIOS]] [[lt:BIOS]] [[nl:BIOS]] [[no:BIOS]] [[pl:BIOS]] [[pt:BIOS]] [[ru:BIOS]] [[sk:BIOS]] [[sl:BIOS]] [[sv:BIOS]] [[uk:Основна система вводу-виводу]] [[vi:BIOS]] [[zh:BIOS]]
Diese Version des Artikels stammt vom 19.04.2006.
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