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BIOS

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Dieser Artikel behandelt die Computer-Firmware. Zu weiteren Bedeutungen sieheBios.
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Begründung: Der Artikel beschreibt Systemfirmware im Allgemeinen, und diese müssen nicht immer ein BIOS sein. ‣Andreas 21:21, 5. Sep. 2024 (CEST)

AlsBIOS (IPA: [ˈbaɪɔs],Aussprache/?) – vonenglischbasicinput/outputsystem – wird im Allgemeinen dieFirmware einesPersonal Computer bezeichnet („PC-Firmware“),[1] die beimKaltstart desComputers durchBootstrapping das Starten weiterer Software, wie desBetriebssystems, ermöglicht. Die Übereinstimmung diesesAkronyms mit dem altgriechischen Wortβίος (nach dem lateinischen Alphabetbios, zu deutschLeben) ist eine Anspielung darauf, dass einem Computer mit dieser so benannten Software quasi Leben eingehaucht wird.[2]

Ursprünglich wurde dieSystem-Firmware oderSystemfirmware[3][4][5][6] eines Computersystems auf derHauptplatine (englischMainboard) auf einemROM-Chip (Boot-ROM) gespeichert[7] und auch alsSystem-ROM[8] oderROM-BIOS[9] bezeichnet.

Der Begriff „BIOS“ hat sich aufgrund des großen Erfolgs vonIBM-PC-kompatiblen Computern, die als System-Firmware das Konzept einesBIOS aus dem BetriebssystemCP/M alsROM-BIOS übernahmen, auch auf anderen Computersystemen verbreitet (etwa alsAlphaBIOS oderUEFI-BIOS).

Aufgabe

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Die System-Firmware löst zwei Probleme, die beim Start eines Computersystems auftreten:

  • Zum einen löst es durch das sogenannte „Bootstrapping“ ein klassischesHenne-Ei-Problem:Software ist in der Regel auf einem Datenträger gespeichert, welche beim Start zunächst in den Hauptspeicher des Rechners eingelesen werden muss. Zum Einlesen des Datenträgers benötigt dieCPU aber wiederum Software. FrühereComputer und Rechenanlagen lösten dieses Problem dadurch, dass sie die CPU nach dem Einschalten des Rechners grundsätzlich zunächst in den Pausemodus versetzten. Bevor der Rechner gestartet werden konnte, musste manuell oder mit Hilfe speziellerPeripherie eine minimale Software (derBootloader) in den Hauptspeicher geladen werden. Häufig war das Laden des Bootloaders beim Starten des Rechners aber gar nicht nötig, da der in den 1960er und frühen 1970er Jahren weit verbreiteteKernspeicher – im Gegensatz zum heute gebräuchlichenHalbleiterspeicher – seinen Inhalt beim Ausschalten nicht verlor (Persistenzspeicher) und die Programme im Hauptspeicher deshalb zumeist nur neu gestartet werden mussten oder sogar fortgesetzt werden konnten. Das Ladeprogramm ist bei heutigen PCs Teil des BIOS, das in einem speziellen Speicherbaustein, demEPROM oder bei neueren Modellen meist in einemFlash-Speicher abgelegt ist, deren Speicherinhalt jeweils auch ohne Stromversorgung erhalten bleibt. Beide sind vollständig unabhängig von einer Energieversorgung und auch für dieFirmware von portablen Geräten geeignet. Damit entfällt heute die manuelle Eingabe eines Ladeprogramms.
  • Zum anderen erfordert unterschiedliche Hardware jeweils eine spezielle Ansteuerungssoftware (Treibersoftware) und die zugehörigeKonfiguration. Früher musste einBetriebssystem auf jede Variante jedes Rechnertyps speziell zugeschnitten werden, um darauf lauffähig zu sein. Durch die Auslagerung dieser speziellen Ansteuersoftware in das BIOS der jeweiligen Rechner wurde es möglich, die gleiche Betriebssystemsoftware auf verschiedenen Rechnern laufen zu lassen. Damit wirkt das BIOS nach neuerer Sprechweise alsHardware Abstraction Layer (HAL). Allerdings benutzen fast alle modernen Betriebssysteme eigeneTreiber. Meist sind die Firmware-Treiber zu langsam und/oder haben zu viele Einschränkungen. BeimPC-BIOS (das bis rund 2010 in IBM-kompatiblen PCs verwendet wurde) sind eigene Treiber die einzige Möglichkeit, weil dieReal-Mode-BIOS-Funktionen imProtected undLong Mode nicht verfügbar sind – in einem von diesem laufen aber moderne PC-Betriebssysteme, unter anderem um einen größerenArbeitsspeicher verwalten zu können und umMultitasking einfach zu organisieren.

Begriff

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Das Konzept und der Begriff „BIOS“ (alsBasicInput/OutputSystem) gehen aufGary Kildall, den Erfinder und Entwickler des BetriebssystemsCP/M (Control Program for Microcomputers) zurück und wurde von ihm bereits 1975 in dieser Bedeutung benutzt.[10] CP/M hatte vor der Einführung desIBM PCs einen vergleichbaren Marktdurchdringungsgrad unter damaligen Kleinrechnern wie späterPC DOS bzw.MS-DOS aufIBM-kompatiblen PCs. Da jedoch vor der Etablierung IBM-kompatibler PCs kein über die Herstellergrenzen hinaus geltender Hardware-Standard existierte und jeder Hersteller von Kleinrechnern dabei völlig verschiedene Konzepte verfolgte, war es notwendig, die hardwarespezifischen Teile des Betriebssystems für jedes System speziell anzupassen.

Handelte es sich anfangs noch um eine gedankliche Untergliederung, so wurden die hardwarespezifischen Teile während der Entwicklung von CP/M 1.3 und 1.4 (1977) auch in der Architektur des Systems von den hardwareunabhängigen Teilen isoliert. Anregungen für eine Entwicklung in diese Richtung gehen auch auf Glenn Ewing, der das CP/M-BIOS fürIMSAI an den IMSAI 8080 anpasste, zurück.[11]Digital Researchs CP/M bestand ab Release 1.4 aus zwei übereinanderliegenden Schichten, dem hardwarespezifischenBIOS und dem darauf aufbauenden, aber vollständig hardwareunabhängigenBDOS (Basic Disk Operating System). Die Anwendungen nutzten Systemaufrufe, die ihnen der BDOS-Kernel zur Verfügung stellte, und zur Durchführung der verschiedenen Aufgaben rief BDOS nach unten die hardwarespezifischen Routinen im CP/M-BIOS auf, das die Hardwareansteuerung übernahm. Auf diese Weise blieben die Anwendungen über die Systemgrenzen hinweg portabel. Um CP/M für ein neues Rechnersystem anzubieten, konnte der jeweilige Hersteller einen Vorlage-Quelltext des BIOS von Digital Research lizenzieren und nach eigenen Vorstellungen anpassen. BDOS wurde in der Regel nur als Objektdatei ausgeliefert und passend dazugelinkt. ImROM selbst befand sich meist nur ein äußerst rudimentärer sog. Monitor und Bootloader, über den das erzeugte CP/M-Image von einem Medium wie einer Diskette oder Festplatte in den Speicher geladen und gestartet werden konnte. Auf diese Weise wurde CP/M auf mehr als dreitausend verschiedene Systeme angepasst und in den jeweils passenden Adaptionen von den Hardware-Herstellern angeboten. Einige CP/M-Abkömmlinge wie MP/M (Multi-tasking Program for Microcomputers), Concurrent CP/M 2.0-3.1 (CCP/M), Concurrent DOS 3.2-6.2 (CDOS), DOS Plus 1.2-2.1, FlexOS, Multiuser DOS 5.0-7.xx (MDOS), System Manager 7 und REAL/32 7.xx enthalten auch ein XIOS (Extended Input Output System).

BIOS-Update

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Unter einem BIOS-Update versteht man eineSoftwareaktualisierung des BIOS, also der Systemfirmware. Obwohl das BIOS ebenfalls eine Firmware ist, wird selten von einem Firmware-Update oder einer Firmwareaktualisierung gesprochen, wenn es um die Systemfirmware geht. Da sich der Begriff „BIOS“ als Systemfirmware durchgesetzt hat, wird meist BIOS-Update als Synonym verstanden, auch dann, wenn die Systemfirmware gar kein BIOS ist, wie etwa bei UEFI.

Siehe auch:Softwareaktualisierung #Firmwareaktualisierung

System-Firmware verschiedener Plattformen

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Als ein Merkmal einerPlattform kann auch die Kompatibilität zu einem System-BIOS gelten, wenn diese für den Betrieb von Software wesentlich ist. Während diese für Betriebssysteme meist unverzichtbar ist, stellt das BIOS für Programme und Applikationen oft eine untergeordnete Rolle dar, da sich diese wiederum auf das Betriebssystem selbst als Plattform abstützen. So verwendeten auf älteren Computern wie demApple II oderDOS-PCsComputerprogramme noch vielfach Funktionen der Firmware auch direkt, auf modernenmacOS- undWindows-Systemen hingegen ist das „BIOS“ für Anwendungsprogramme kein wesentliches Plattform-Element mehr. Für Applikationen auf demMac ist es nicht wesentlich, ob diese auf einem Computer mitOpen Firmware oderUEFI (oder sogar demBIOS) laufen. Ebenso ist es für Windows-Programme unerheblich, ob diese auf PCs mit BIOS (IBM-PC-kompatiblen Computern) oder auf Computern mit UEFI laufen.

Apple II: System Monitor

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Auf demApple II ist derSystem Monitor im ROM gespeichert. Dieser stellt neben einem einfachenTexteditor und einemKommandointerpreter alle wesentlichen Grundfunktionen zur Verfügung, wie das Lesen und Schreiben derDatasette. Der Apple II bot auch ein ROM-BASIC.[12]

IBM PC: BIOS

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Hauptartikel:BIOS (IBM PC)

Das BIOS ist beimIBM PC von 1981 der zentrale Bestandteil, der bei ähnlichen Systemen zuvor noch bei jedem Betriebssystem (damals verbreitet war zumeistCP/M) an jeden Computer angepasst in Software mitgeliefert werden musste (sieheDOS-BIOS). Das PC-BIOS wurde von IBM mit Funktionen ausgestattet, die den Zugriff auf die Hardware des PCs erlauben und somit dem BetriebssystemPC DOS die Notwendigkeit, spezielle entwickelteGerätetreiber dafür bereitzustellen, ersparte. Es wurde auch zum Alleinstellungsmerkmal, denn der IBM PC, Model 5150, war im Grunde ein System „von der Stange“, das somit grundsätzlich Nachbauten ermöglichte. Nur das BIOS wurde von IBM urheberrechtlich geschützt – Hersteller von Klonen des IBM PC durften daher das BIOS nicht kopieren und wurden verklagt, wenn sie es doch taten.

Hauptartikel:IBM-PC-kompatibler Computer#BIOS

Als das BIOS schließlich perReverse Engineering nachprogrammiert wurde, konnten die BIOS-Funktionen auch von den Nachbauern in deren nunmehr IBM-kompatible PCs integriert werden.

Durch den großen Erfolg des IBM PC und seiner Nachbauten war das BIOS, bzw. eine Version davon, im Großteil allerx86-Rechner in Verwendung. In der Mitte der 2000er Jahre wurde das BIOS zunehmend vomExtensible Firmware Interface, das von Intel entwickelt worden war, ersetzt. Dieses bot mit demCompatibility Support Module eine BIOS-Emulation, sodass ein UEFI mit aktiviertem CSM auf ein Betriebssystem wie ein PC mit BIOS wirkte – vorhandene Betriebssysteme blieben somit mit derartigen Computern kompatibel, was zu jener Zeit neben dem nicht mehr weit verbreitetenPC-kompatiblen DOS vor allemWindows XP war, einWindows-Betriebssystem derNT-Linie. Spätere Windows-Versionen unterstützten bereits EFI bzw. den ab 2006 als „Unified EFI“ (UEFI) weiterentwickelten BIOS-Nachfolger, ebenso wie die meisten anderen PC-Betriebssysteme (u. a.Linux, PC-BSD).

Bei den ersten IBM PCs war neben dem BIOS auch einBASIC-Interpreter im ROM untergebracht (sieheBASICA). Auf speziellen Systemen war auch einDOS im ROM untergebracht (ROM-DOS).

Das ROM-BIOS (und ggf. im ROM vorliegende Teile des Betriebssystems) wurde in Digital-Research-Terminologie (dem Entwickler von CP/M und später DR DOS) manchmal auch als „Resident Operating System“ (ROS) bezeichnet.

Atari ST: TOS (XBIOS, BIOS)

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Hauptartikel:TOS (Betriebssystem)

BeimAtari ST ist das gesamte Betriebssystem „TOS“, einschließlich der ursprünglich vonDigital Research entwickelten grafischen BenutzeroberflächeGEM, im ROM untergebracht und quasi direkt nach dem Einschalten betriebsbereit. Die unterste Schicht von TOS wird mit XBIOS bezeichnet, für den Programmierer erkennbar als eine Sammlungspeicherresidenter Funktionen. Sie werden überTrap #14 der68000-Architektur aufgerufen.[13] Darüber liegend sind Funktionen des BIOS, die überTrap #13 aufgerufen werden.[14] Das XBIOS und das BIOS liegen zwar parallel auf derselben Schicht, einige Funktionen des XBIOS sind jedoch Hardware-näher angesiedelt.

Bestandteile von TOS, die sich im ROM befinden:[15]

Die über dem BIOS liegenden Schichten, die ebenfalls als Sammlungen von Funktionen für Programme zur Verfügung stehen, sind:

  • GEMDOS (GEM Disk Operating System)
  • VDI (Virtual Device Interface)
  • AES (Application Environment Services)

Commodore Amiga: Kickstart

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DieAmiga-Rechner vonCommodore benötigen als Firmware das sogenannteKickstart. Es erfüllt alle Funktionen eines BIOS und enthält darüber hinaus auch den Kernel(exec) desAmigaOS. Die ersten Modelle desAmiga 1000 müssen nach dem Einschalten („Kaltstart“) noch perBootstrap-Diskette mit den Kickstart-Versionen 1.0 bis 1.3 gestartet werden. Das Kickstart wird dabei imWOM, einem besonderen Bereich desRAM, abgelegt und gegen Überschreiben gesichert. Nach einem Reset (Warmstart) bleibt es im Speicher erhalten und braucht nicht neu geladen zu werden. Dieser Umstand hat den Vorteil, dass sehr schnell und unkompliziert auf eine neuere Version aktualisiert werden kann. Alle späteren Modelle, wie derAmiga 500 oder derAmiga 2000, verfügen über einROM, so dass die Version nur durch den Austausch dieses Bausteins geändert werden kann. Durch die Verwendung eines „Kickstart Switchers“ kann jedoch vor dem Einschalten zwischen zwei ROMs mit unterschiedlichen Kickstartversionen per Schalter gewechselt werden. Das wurde besonders seit Einführung von Kickstart 2.0 relevant, das Kompatibilitätsprobleme mit älteren Programmen, besonders Spielen, hat. Besitzer des „Amiga 500+“, der hauptsächlich für Computerspiele im Heimbereich ausgelegt ist und standardmäßig Kickstart 2.0 verwendet, sind für ältere Spiele auf einen solchen Kickstartswitcher angewiesen.

Open Firmware

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Hauptartikel:Open Firmware

Ursprünglich für Nicht-x86-Rechner (hauptsächlichSPARC undPowerPC) wurde von mehreren Herstellern (u. a. Sun) der plattformunabhängige Open-Firmware-Ansatz (IEEE-1275) aufForth-Basis definiert. Dieser kommt nicht nur bei Suns Sparc-Rechnern, sondern auch bei PowerPC-basierten Rechnern von IBM undApple sowie beiCHRP-Rechnern anderer Hersteller wie Genesi (mit demPegasos) zum Einsatz. 2006 wurden fast alle Open-Firmware-Implementationen unter einer BSD-Lizenz veröffentlicht. Im LaptopOLPC XO-1 (Produktion ab 2007) findet sich Open Firmware erstmals auch auf derx86-Architektur. MitOpenBIOS steht zudem einefreieImplementierung für x86-Rechner zur Verfügung, die mangels Betriebssystemunterstützung hauptsächlich zur Forth-Programmierung eingesetzt werden kann.

Alpha: ARC/AlphaBIOS und SRM

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AufDECAlpha gibt es zwei verschiedene System-Firmware-Interfaces: ARC/AlphaBIOS und SRM. Neuere Versionen beinhalten die Option, zwischen beiden Interfaces umzuschalten.

  • ARC bzw. AlphaBIOS
ARC (fürenglischAdvanced RISC Computing Standard Specification) dient ausschließlich dazu,Windows NT auf der Alpha-Architektur starten zu können. Es ist für Alpha-Systeme der SerieModel 4/xxx verfügbar. Ab denModel 5/xxx-Systemen (AlphaServer 1000/1000A) wurde es durch das AlphaBIOS ersetzt.
  • SRM
Hauptartikel:System Reference Manual
SRM steht fürenglischSystem Reference Manual und ist die Standard-System-Firmware von Alpha-Systemen fürDigital Unix undOpenVMS. Es wird auch zum Starten von *BSD und Linux verwendet.

(Unified) Extensible Firmware Interface (EFI, UEFI)

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Hauptartikel:Unified Extensible Firmware Interface

Ende der 1990er wollteIntel zuerst im Server-Bereich von der x86- auf dieItanium-Architektur wechseln. In dieser löste Intel das damals rund 20 Jahre alteBIOS durch die EigenentwicklungExtensible Firmware Interface, kurz EFI, ab. Gleichzeitig wurde die x86-Architektur inIA-32 umbenannt, was fürIntel Architecture 32-Bit steht, die Itanium-Architektur wurde von Intel hingegen alsIntel Architecture 64-Bit („IA-64“) beworben. Doch der Wechsel zu Itanium misslang, unter anderem auch deshalb, weil AMD dieAMD64 genannte Erweiterung für den x86-Befehlssatz entwickelte und damit die x86-Architektur ebenfalls zu einem 64-Bit-System machte – „x64“ oder „x86-64“. So wurden bis zur Mitte der 2000er Jahre viele 64-Bit-x86-Server ausgeliefert und Intel war gezwungen die eigenen IA-32-Prozessoren ebenfalls 64-Bit-fähig zu machen – was eine direkte Konkurrenz zur Itanium-Architektur aus dem eigenen Haus bedeutete.

Die ersten 64-Bit-x86-Systeme nutzten weiter das Mitte der 2000er Jahre über 25 Jahre alte BIOS. Intel veröffentlichte daher 2004 EFI 1.1 für x86 bzw. IA-32 unter dem Namen Tiano. 2005 stellte Intel die Firmware unter die Kontrolle eines Gremiums, in dem seither führende Unternehmen aus der IT-Branche mitarbeiten und für die Weiterentwicklung von EFI zuständig sind. Die Firmware wurde dabei inUnified Extensible Firmware Interface, kurz UEFI, umbenannt.

2006 warApple der erste und einzige Hersteller von Desktop-PCs, der EFI einsetzte. Nach dem Verlassen derPowerPC-Architektur hin zu IA-32 stellte Apple von der auf dem PowerPC genutztenOpen Firmware zu EFI 1.1 von Intel um, jedoch mit eigenenMac-spezifischen Erweiterungen. Mit dem in EFI enthaltenenCompatibility Support Module, kurz CSM, kann damit auf einemIntel-Mac auch ein PC-Betriebssystem, welches ein PC-BIOS voraussetzt, gestartet werden, was Apple über die (spätere) SoftwareBoot Camp offiziell fürWindows ermöglichte.

Auf x86-PCs anderer Hersteller wurde UEFI nach und nach eingeführt, so dass auch PCs mit AMD-Prozessoren UEFI als Firmware boten. Allerdings muss auch das Betriebssystem UEFI unterstützen. Da dies Ende der 2000er Jahre noch nicht durchwegs der Fall war, bot das in UEFI-Implementierungen integrierteCompatibility Support Module, CSM, eine BIOS-Kompatibilität, die erst rund 2020 aus UEFI entfernt wurde.

Linux war das erste PC-Betriebssystem, das von EFI bzw. UEFI starten konnte. Microsoft wollte UEFI-Unterstützung für sein Desktop-Betriebssystem mitWindows Vista einführen, doch erst mit dem Service Pack 1 wurde UEFI-Unterstützung auf derx64-Variante nachgereicht. SeitWindows 8, das auch 32-Bit-EFI-Implementierungen ab EFI 1.1 unterstützt, hat sich UEFI (ab rund 2010 fast ausschließlich als 64-Bit-UEFI) auf dem Desktop endgültig durchgesetzt, wobei Windows die gleiche Architektur wie die jeweilige UEFI-Implementierung erfordert: auf 32-Bit-EFI laufen nur 32-Bit-Windows-Versionen abWindows 8, während auf dem PC-BIOS bzw. auf (U)EFI mit aktivem CSM („Legacy BIOS Mode“), ein x64-Prozessor vorausgesetzt, sowohl die 32- („x86“) als auch die 64-Bit-Version („x64“) gestartet werden kann, allerdings steht im BIOS-Modus dieGUID-Partitionstabelle (GPT) nicht zur Verfügung, sodass die Installationsfestplatte von Windows aufgrund desMBR-Partitionsschema auf 2,2 TB beschränkt bleibt. Unter Linux kann sowohl BIOS/UEFI als auch MBR/GPT beliebig kombiniert werden, sodass ein 32-Bit- oder 64-Bit-Linux auf einem 32-Bit- oder 64-Bit-(U)EFI mit MBR genauso startet wie ein 32-/64-Bit-Linux auf einem BIOS-Computer mit GPT.

Windows 7 benötigt UEFI in Version 2.0 und höher. EFI 1.1, wie in vielen älteren Apple-Computern bis ca. 2013[16][17] integriert, ist für den nativen UEFI-Betrieb von Windows oft nicht geeignet, denn obwohlWindows Vista SP1 und8/8.1 grundsätzlich auch EFI 1.1 unterstützen, sind teils die Grafiktreiber auf ein Video-BIOS angewiesen und funktionieren im nativen UEFI-Modus nicht. Zusätzlich enthält die EFI-Implementierung von Apple auf dem Mac einige Abweichungen von der UEFI-Spezifikation, während das CSM voll PC-kompatibel ist. Somit lassen sich nur einige spätere Macs nativ mit Windows im UEFI-Modus nutzen, während auf allen (älteren) Macs nur bestimmteWindows-PE-Versionen (ein Windows-Live-System) im nativen UEFI-Modus fehlerfrei starten.

Auf 64-Bit-PC-Systemen, die auch als x64 bezeichnet werden, hat sich UEFI seit Mitte der 2010er Jahre als Standard etabliert und damit das „Legacy-BIOS“ obsolet gemacht. Seit rund 2020 ist in neuen Computersystemen das BIOS-Kompatibilitätsmodul (kurz CSM) standardmäßig nicht mit im UEFI enthalten. AufApple Silicon (Arm-basierte Macs), die die Intel-Macs ab 2020 sukzessive ersetzten, hat sich Apple auch von UEFI verabschiedet.

Common Firmware Environment (CFE)

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DasCommon Firmware Environment (CFE) ist eine ab ca. 2000 vonBroadcom für die eigeneSiByte-Prozessorfamilie entwickelte einfache Firmware, die vonErstausrüstern („OEMs“) für deren Produkte angepasst werden kann. Obwohl CFE ursprünglich nur für die MIPS64-Plattform gedacht war, wurde es auch auf andere Architekturen portiert, etwa die PowerPC-Architektur desAmigaOne X1000.

Simple Firmware Interface (SFI)

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Mit dem Engagement von Intel in derSmartphone- undMID-Technik, basierend auf Intels Moorestown-Plattform von 2010, wurde dasSimple Firmware Interface (SFI) entwickelt.[18] SFI ist frei von alten und lizenzkostenpflichtigen PC-BIOS-Patenten, benötigt aber speziell angepasste Betriebssysteme. SFI wurde 2020 von Intel aufgegeben.[19]

Kritik an proprietärer Firmware

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Firmware-Schnittstellen wie das BIOS oder der Nachfolger UEFI sind sehr tief im System verankert und daher potenziell sicherheitskritische Komponenten.

Punkte, die zu einer kritischen Betrachtung eines herstellerabhängigen BIOS führen:[20]

  • Proprietärer Code: Absichtliche oder unabsichtlicheSicherheitslücken entziehen sich der öffentlichen Kontrolle (Möglichkeit der Ausspähung, Manipulation undIndustriespionage) – dieNSA erarbeitete 2010 dazu eine Durchführbarkeitsstudie.
  • Die Einstufung der Vertrauenswürdigkeit von Software unterliegt beim BIOS-Nachfolger UEFI allein der Firma Microsoft.
  • Es gibt nur zwei BIOS-Produzenten – beide residieren in den USA und unterliegen deren Bestimmungen.
  • UEFI erfüllt nicht die Anforderungen zur Computersicherheit der deutschen Bundesregierung.
  • Mögliche feste Implementation von Nutzungseinschränkungen, etwaDigital Rights Management.

Freie BIOS-Alternativen

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Die verschiedenen BIOS-Implementierungen derPCs sind im Regelfallproprietäre Software, was Unsicherheiten bergen kann: da derQuellcode nicht bekanntgegeben wird, werden Sicherheitslücken teilweise nicht rechtzeitig erkannt. Auch kann ein proprietäres BIOS den Benutzer an Tätigkeiten hindern, die von der Hardware des Gerätes her kein Problem darstellen würden: so erlaubt beispielsweise das BIOS derXbox es nicht, andere Software als die vonMicrosoft zugelassene zu starten.

Es ist möglich, denFlash-ROM-Baustein (früher:EPROM), auf dem das BIOS abgelegt ist, zu ersetzen oder zu überschreiben, um so beispielsweise denLinux-Kernel direkt aus dem Flash heraus zu starten, ohne proprietäres BIOS. Die Vorgehensweise ist jedoch von der jeweiligen Hauptplatine abhängig und wird überwiegend in Industriecomputern eingesetzt. Projekte mit diesem Ziel sind etwaCoreboot (ehemals LinuxBIOS) undLibreboot (ein Coreboot-Fork ohneBLOBs), beide PC-BIOS- und UEFI-kompatibel. Auch dieOpen-Firmware-ImplementierungOpenBIOS ist quelloffen und frei verfügbar.

Einzelnachweise

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  1. Thorsten Leemhuis: Was die Begriffe Firmware, BIOS, UEFI alles meinen können. In:Heise online. 8. Mai 2019. Abgerufen am 30. Oktober 2022.; Zitat: „Anwender kommen mit den verschiedenen Firmwares in PCs selten in Kontakt. Nur eine haben sie oft vor der Nase: Die Firmware des Mainboards, die als BIOS gilt. Ausgeschrieben steht das für ‚Basic Input/Output System‘, was man mit ‚Grundlegendes Ein-/Ausgabe-System‘ übersetzen kann.“.
  2. BIOS Definition, the Linux Information Project, online abgerufen am 20. Dezember 2018.
  3. Thorsten Leemhuis:Aufhelfen – Linux-Boot-Probleme erkennen und lösen. In:c’t.Band 2012,Nr. 6.Verlag Heinz Heise, 27. Dezember 2006,S. 195 f.,Die wichtigsten Abschnitte bei Start eines modernen Linux-Systems (Artikel-Archiv c’t 6/2012, Seite 195, kostenpflichtig [PDF;626 kB; abgerufen am 25. November 2022]): „System-Firmware (BIOS/UEFI); Grundlegende Systemeinrichtung“ 
  4. Jean-Ian Boutin (ESET), McAfee, Ryan Becwar: Pre-OS Boot: System Firmware. In: ATT&CK – knowledge base of adversary tactics and techniques. MITRE, 19. Mai 2020, abgerufen am 25. November 2022 (englisch): „The BIOS (Basic Input/Output System) and The Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) or Extensible Firmware Interface (EFI) are examples of system firmware that operate as the software interface between the operating system and hardware of a computer.“ 
  5. Isabelle Bauer: Windows-11-Test-Tools: So checken Sie die Kompatibilität. In:Heise online. 13. Oktober 2021. Abgerufen am 25. November 2022.; Zitat: „Systemanforderungen für Windows 11 … System-Firmware: UEFI, Secure-Boot-fähig“.
  6. Subrata Banik:System Firmware: An Essential Guide to Open Source and Embedded Solutions. 1. Auflage. Apress, 2022,ISBN 978-1-4842-7938-0 (englisch). 
  7. Mark Ciampa:CompTIA CySA+ Guide to Cybersecurity Analyst (CS0-002). 2. Auflage. Cengage Learning, 2022,ISBN 978-0-357-67811-4, Part 2, Module 6,S. 148,Hardware Best Practices (englisch,eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche):“Originally, BIOS firmware was stored in a ROM chip on the motherboard, supplemented by a CMOS … chip that stored any changes to the BIOS.” 
  8. Jeffrey Krantz, Ann Mizell, Robert Williams:OS/2 für Anwender und Systementwickler. 1. Auflage. Friedr. Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbH, 1989,ISBN 3-663-01987-X, 1. Die OS/2-Perspektive,S. 24,Der Personal Computer (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche – amerikanisches Englisch:OS/2 – Features, Functions and Applications. Übersetzt von Almut Kleine, Johanna Heiss): „Die CPU hat keinerlei Einfluß auf das System-ROM, d. h. sie kann keine Veränderungen im ROM vornehmen. Ihr einziger Kontakt mit dem ROM besteht darin, daß sie das ROM lesen kann. Im neuen Personal System/2 sind im ROM BIOS-Code und Systemdaten untergebracht.“ 
  9. Gerhard Franken:DOS ge-packt. 1. Auflage. mitp, 2003,ISBN 3-8266-1313-9, 1. Aufgabe und Funktion des Betriebssystems,S. 21,1.1 Firmware und ROM-BIOS (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
  10. Gaby Chaudry: Digital Research Source Code. In: The Unofficial CP/M Web site. Gaby Chaudry, 7. Februar 2020, abgerufen am 31. Oktober 2022 (englisch, der CP/M-1.x-Quelltext findet sich unter ‚OPERATING SYSTEMS‘ – ‚CP/M 1.x, and before...‘ – ‚EARLY CP/M SOURCE‘…). 
  11. IMSAIs Joe Killian, technischer Entwicklungsleiter bei IMSAI, über Glenn Ewings Einfluss auf CP/M für den IMSAI 8080 (Memento desOriginals vom 29. Dezember 2012 imInternet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäßAnleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.imsai.net
  12. Philippe Darche:Microprocessor 5: Software and Hardware Aspects of Development, Debugging and Testing – The Microcomputer. John Wiley & Sons, 2020,ISBN 978-1-78630-651-7, 3. Changes in the Organization of the Earliest Microcomputers; 3.5 Evolution of microcomputer firmware,S. 104,3.5.2 Apple II (englisch,eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche):“Two programs, a resident system monitor and the BASIC interpreter, were installed on the motherboard. They were written by Steve Wozniak.” 
  13. tos.hyp: Das XBIOS. In: Die Anleitung zum TOS. FreeMiNT Project, 1. Januar 2023, abgerufen am 4. Januar 2023: „Diese Funktionen ermöglichen den geordneten Zugriff auf die verschiedenen Spezial-Chips im Atari. Sie werden über den 680X0-Trap #14 aufgerufen und sollten nur verwendet werden, wenn keine Routinen einer höheren Ebene (GEMDOS, BIOS) zur Verfügung stehen, die statt dessen benutzt werden könnten.“ 
  14. tos.hyp: Das BIOS. In: Die Anleitung zum TOS. FreeMiNT Project, 1. Januar 2023, abgerufen am 4. Januar 2023: „Die BIOS-Funktionen stellen die unterste Schnittstelle des Betriebssystems zur Hardware des Atari dar, und werden über den 680X0-Trap#13 aufgerufen.“ 
  15. Werner Zimmermann:Entwicklung eines Zugriffssystems zu textlosen Sinnbildern nach DIN 30600; Diplomarbeit an der Technischen Universität Darmstadt. Diplomarbeiten Agentur (Diplom.de), 1995,ISBN 3-8324-0486-4, 4.2.2 Betriebssystem,S. 22 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
  16. Livewings: MacBook Air 2013 is the first Mac that supports EFI booting on Windows natively. (Internetforum) In: MacRumors. 21. Juni 2013, abgerufen am 1. Januar 2023 (englisch, Ab ca. 2013 sind Intel-Mac großteils kompatibel zu UEFI 2.0.). 
  17. Loner T: Windows 10 UEFI Driver Compatibility. (Internetforum) In: Apple Community Discussions. Apple, 3. August 2015, abgerufen am 1. Januar 2023 (englisch): „Macs prior to Late 2013 have used EFI 1.1.“ 
  18. Simple Firmware (Memento vom 31. Januar 2011 imInternet Archive)
  19. Intel's Simple Firmware Interface Being Killed Off With Linux 5.12. Abgerufen am 26. Januar 2025. 
  20. Ralf Hutter,Manfred Kloiber,Peter Welchering: "Coreboot" schützt vor Überwachung. DeutschlandfunkComputer und Kommunikation, 18. April 2015, abgerufen am 25. April 2015. 
Abgerufen von „https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=BIOS&oldid=263471071
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