BIOS

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ROM Flash com BIOS Award
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AMIBIOS

O BIOS [ ˈbaɪ.oʊs ] (do sistema básico de entrada / saída em inglês ) é o firmware para PCs x86 , que foi originalmente introduzido pela IBM em 1981 como um PC IBM e compatível . Ele é armazenado em uma memória não volátil na placa - mãe de um PC e é executado imediatamente após ser ligado. Uma das tarefas do BIOS é a primeira a fazer o PC funcional e, em seguida, para iniciar o início de um sistema operacional .

A correspondência desta sigla com a palavra grega antiga βίος (do alfabeto latino bios , na vida alemã ) é uma alusão ao fato de que um computador é praticamente ligado à vida com este software.

Funcionalmente, o BIOS foi substituído por seu sucessor designado, Extensible Firmware Interface , ou EFI, abreviadamente, desde 1998 . Este firmware, originalmente desenvolvido pela Intel para o Itanium , foi desenvolvido em conjunto por várias empresas desde 2006 como Unified Extensible Firmware Interface , ou UEFI. UEFI resolve o BIOS desde cerca de 2010 diminuiu gradualmente, mas a camada de compatibilidade do BIOS pode fornecer aquele Módulo de Suporte de Compatibilidade em Inglês ou CSM curto, que permanece compatível com o BIOS completo. Devido a essa transição suave, o UEFI também é frequentemente referido como UEFI BIOS e sua configuração de firmware é frequentemente (ainda) referida como configuração do BIOS. De acordo com a Intel, no entanto, o CSM, ou seja, o modo BIOS e, portanto, a compatibilidade, deve ser omitido pelos fabricantes até 2020, o mais tardar, o que eles fizeram por volta de 2020. Os PCs modernos com UEFI sem CSM, portanto, não podem mais executar sistemas operacionais e mídia de inicialização que requerem um BIOS.

Tarefa da BIOS

Um BIOS resolve dois problemas que ocorrem quando um PC é inicializado a frio :

  • Por um lado, ele resolve um problema clássico do ovo e da galinha através do que é conhecido como “ bootstrapping ” : o software é geralmente armazenado em um portador de dados, que deve primeiro ser lido na memória principal do computador quando é iniciado. Para ler no portador de dados, no entanto, a CPU novamente requer software. Computadores e sistemas de computação anteriores resolveram esse problema sempre colocando a CPU em modo de pausa após ligar o computador. Antes que o computador pudesse ser iniciado, o software mínimo (o bootloader ) tinha que ser carregado na memória principal manualmente ou com a ajuda de periféricos especiais . Muitas vezes não foi necessário carregar o bootloader ao iniciar o computador, porque a memória central , que foi muito difundida nos anos 1960 e início dos anos 1970 - ao contrário da memória semicondutora comumente usada hoje - não perdia seu conteúdo quando desligada ( memória de persistência ) e os programas na memória principal, portanto, na maioria das vezes, apenas precisavam ser reiniciados ou mesmo continuados. Nos PCs de hoje, o programa de carregamento faz parte do BIOS, que é armazenado em um módulo de memória especial, o EPROM ou, no caso de modelos mais novos, geralmente em uma memória flash , cujo conteúdo é retido mesmo sem fonte de alimentação . Ambos são completamente independentes de uma fonte de alimentação e também são adequados para o firmware de dispositivos portáteis. Isso significa que a entrada manual de um programa de carregamento não é mais necessária hoje.
  • Por outro lado, diferentes hardwares requerem um software de controle especial ( software de driver ) e a configuração associada . No passado, um sistema operacional tinha que ser especialmente adaptado para cada variante de cada tipo de computador para funcionar nele. A terceirização desse software de controle especial para o BIOS do respectivo computador possibilitou a execução do mesmo software de sistema operacional em diferentes computadores. O BIOS atua, portanto, como uma camada de abstração de hardware (HAL) de acordo com a nova maneira de falar . No entanto, quase todos os sistemas operacionais modernos usam seus próprios drivers , principalmente porque os do BIOS não estão disponíveis nos modos Protegido e Longo . Em um deles, no entanto, quase todos os sistemas operacionais modernos são executados, entre outras coisas, para ser capaz de gerenciar uma memória principal maior e organizar facilmente a multitarefa .

BIOS no PC compatível com IBM

Funções

Com hardware mais moderno, o BIOS ganhou novas funções ao longo do tempo. Nem todos os pontos mencionados abaixo já foram executados pelo BIOS original no primeiro IBM PC . O desenvolvimento do hardware ao longo do tempo (a partir de 2018 o conceito de BIOS já tem pelo menos 43 anos) levou a uma série de adições iterativas e incompatíveis, que cada vez mais têm o caráter de "bagunçar" e se aplicam a 64 bits sistemas atingem seus limites. Portanto, um sucessor do BIOS foi desenvolvido na forma de Extensible Firmware Interface (EFI ou UEFI).

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Uma ROM na qual um BIOS está armazenado

Basicamente, antes de o sistema operacional iniciar, o BIOS executa as seguintes funções:

  • Autoteste de inicialização (POST)
  • Inicialização de hardware

Uma parte importante da inicialização do hardware de um BIOS plug-and-play é a configuração e verificação das placas plug-in integradas.

Para isso , as informações sobre o status e a configuração das placas plug-in ISA , PCI e AGP e a alocação de recursos correspondentes são gravadas em uma área especial de memória do BIOS, a área Extended System Configuration Data (ESCD) . As informações na área ESCD são comparadas com o status real do sistema durante o processo de inicialização e atualizadas, se necessário. O sistema operacional acessa as informações na área ESCD e pode salvar alterações na alocação de recursos plug-and-play para evitar alterações pelo BIOS na próxima inicialização.

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Menu principal do prêmio "BIOS Setup"

O programa então assume o controle do computador no setor de inicialização carregado. Na maioria dos casos, o carregador de boot incluído carrega e inicia o sistema operacional instalado no suporte de dados correspondente imediatamente ou oferece um menu para selecionar um sistema operacional ( gerenciador de boot ). Com sistemas operacionais clássicos em execução em modo real (por exemplo, DOS ), o BIOS também é usado em outras operações. Para o sistema operacional, ele assume a comunicação com vários hardwares, por exemplo, B.:

Outros tipos modernos de hardware não são servidos pelo BIOS. Para controlar um mouse , por exemplo, um driver de hardware especial é necessário no DOS .

Os sistemas operacionais mais recentes baseados em driver, como Linux ou Windows , não usam essas funções do BIOS. Você carrega um driver especial para cada tipo de hardware. No entanto, no início do seu processo de inicialização através do bootloader, você deve usar as funções do BIOS para controlar os discos rígidos brevemente a fim de carregar o driver do disco rígido.

Configurações de BIOS

Para acessar o programa de configuração do BIOS, uma determinada tecla ou combinação de teclas deve ser pressionada quando o computador for ligado . Um determinado jumper deve ser definido para algumas placas-mãe .

As configurações são salvas em uma memória CMOS , que é fornecida com energia através da bateria da placa-mãe, mesmo sem uma conexão à rede elétrica. Esta memória é frequentemente combinada com o relógio em tempo real do sistema , pois este também sempre deve ser alimentado com energia. Em caso de dificuldades, o BIOS geralmente oferece a opção de definir as configurações padrão do computador ou do fabricante do BIOS. Se não for mais possível entrar no programa de configuração (por exemplo, porque o computador não inicializa mais), as configurações geralmente podem ser redefinidas usando um jumper na placa-mãe (em todas as placas-mãe mais recentes, a fonte de alimentação deve ser desligada completamente ) Se isso não for possível, a memória CMOS pode ser apagada removendo a bateria. Este último, entretanto, leva algum tempo até que os capacitores também sejam descarregados.

segurança

O BIOS é o segundo nível de segurança que pode impedir o acesso não autorizado a um computador após ele ter sido fisicamente protegido com travas ou algo semelhante. Uma consulta de senha para iniciar o computador pode ser definida na configuração do BIOS. Isso não representa um backup completo do sistema, já que as configurações podem ser aproveitadas mais ou menos facilmente manipulando a placa - mãe com acesso físico ao computador . Além disso, este fusível afeta apenas a placa-mãe na qual a ROM que contém o BIOS está localizada. Se for trocado ou se o (s) disco (s) rígido (s) do sistema forem instalados em outro computador, todos os dados podem ser acessados ​​sem problemas. Além disso, os fabricantes geralmente configuram uma senha fixa (recuperação, mestre ou supervisor) para poder restaurar o acesso caso o usuário tenha esquecido sua própria senha.

Atualize o BIOS

Com placas-mãe antigas (com processadores de 286 a 486 ) a opção "SHADOW BIOS MEMORY" está disponível na BIOS. O BIOS é copiado em seu próprio procedimento para a RAM de acesso mais rápido (cópia de sombra temporária até que o computador seja desligado). Uma vez que a maior parte do BIOS foi compactada (a partir do 486 / Pentium 1 posterior ) e um chip BIOS mais barato é suficiente, esta opção não está mais disponível porque o BIOS deve ser descompactado na RAM em qualquer caso. Fabricantes como a Award usaram o formato LHA para empacotar seu BIOS .

Em placas-mãe modernas, o BIOS é armazenado em uma memória regravável (mais precisamente EEPROM , principalmente memória flash ). Portanto, ele pode ser substituído por versões mais recentes sem remover este chip ("flashing"). No entanto, como um computador não pode funcionar sem um BIOS completo, esse processo sempre apresenta um certo risco: se for interrompido, por exemplo, por uma queda de energia , o chip no qual o BIOS está armazenado geralmente deve ser substituído. Como alternativa, várias instituições oferecem a reprogramação do chip na Internet. Mesmo as memórias flash soldadas são apenas um pequeno problema para o pessoal especializado. As chamadas memórias flash seriais são usadas cada vez com mais frequência em novas placas, que em caso de falha às vezes permitem que a placa seja reprogramada via SPI- BUS.

Bloco de inicialização

Com o tempo, American Megatrends , Award Software , Phoenix e outros fabricantes desenvolveram áreas de BIOS de “BootBlock” / recuperação que normalmente não são mais substituídas durante um processo de flash. Se o processo de flash falhar, o “BootBlock” / BIOS de recuperação é iniciado e permite a inicialização a partir do disquete. Com algumas variantes do BIOS, um CD / disquete de recuperação especial pode até ser criado, o que restaura automaticamente o BIOS configurando um jumper, mesmo se o BIOS estiver com defeito. Nenhuma entrada do usuário ou saída gráfica é necessária para isso, já que geralmente não funcionam mais se o BIOS estiver com defeito.

Algumas placas-mãe oferecem o chamado DualBIOS . No caso de um erro, o segundo BIOS (ainda intacto) pode assumir o processo de inicialização e a alteração pode ser revertida. Isso pode ser um salva-vidas ao atualizar o BIOS se a versão do BIOS recém-instalada não funcionar. Além disso, várias configurações do BIOS podem ser carregadas com um DualBIOS.

Uma vez que já é possível atualizar um BIOS Flash enquanto o Windows está em execução, isso abre novos caminhos para a infestação de vírus . Se, por exemplo, um rootkit fosse instalado dessa forma , ele poderia se isolar com muito mais eficiência contra detecção e exclusão. Além disso, uma falha do sistema operacional durante a atualização pode tornar o PC não inicializável (veja acima).

Fabricante de BIOS

Uma seleção de fabricantes de BIOS para PCs compatíveis com IBM:

Conceitos comparáveis

BIOS em computadores CP / M

O conceito e o termo "BIOS" (como Sistema Básico de Entrada / Saída) remontam a Gary Kildall , o inventor e desenvolvedor do sistema operacional CP / M (Programa de Controle para Microcomputadores) e foi usado por ele em 1975 com este significado. Antes da introdução do IBM PC, o CP / M tinha um grau comparável de penetração no mercado entre os pequenos computadores da época, como o posterior PC DOS ou MS-DOS em PCs compatíveis com IBM . No entanto, uma vez que antes do estabelecimento de PCs compatíveis com IBM não havia um padrão de hardware válido além dos limites do fabricante e cada fabricante de pequenos computadores perseguia conceitos completamente diferentes, foi necessário adaptar as partes específicas de hardware do sistema operacional especificamente para cada sistema .

Embora fosse inicialmente uma subdivisão conceitual, as partes específicas do hardware foram isoladas das partes independentes do hardware na arquitetura do sistema durante o desenvolvimento do CP / M 1.3 e 1.4 (1977). Sugestões para um desenvolvimento nesta direção também remontam a Glenn Ewing, que adaptou o CP / M-BIOS para IMSAI para o IMSAI 8080. A partir da versão 1.4, Digital Researchs CP / M consistia em duas camadas sobrepostas, o BIOS específico do hardware e o BDOS (Sistema operacional de disco básico) baseado nele, mas completamente independente do hardware . Os aplicativos usavam chamadas de sistema disponibilizadas a eles pelo BDOS e, para realizar as várias tarefas, o BDOS chamava de rotinas específicas de hardware no BIOS, que assumia o controle do hardware. Dessa forma, os aplicativos permaneceram portáveis ​​além dos limites do sistema. Para oferecer CP / M para um novo sistema informático, o respectivo fabricante conseguiu licenciar um modelo de código-fonte da BIOS da Digital Research e adaptá-lo de acordo com as suas próprias ideias. O BDOS era normalmente entregue apenas como um arquivo de objeto e vinculado a ele de forma adequada. Na própria ROM , normalmente havia apenas um monitor extremamente rudimentar e carregador de boot, que podiam ser usados ​​para carregar e iniciar a imagem CP / M gerada a partir de um meio como um disquete ou disco rígido. Desta forma, o CP / M foi adaptado a mais de três mil sistemas diferentes e oferecidos nas devidas adaptações pelos fabricantes de hardware. Alguns descendentes de CP / M, como MP / M (Programa multitarefa para microcomputadores), CP / M simultâneo 2.0-3.1 (CCP / M), DOS simultâneo 3.2-6.2 (CDOS), DOS Plus 1.2-2.1, FlexOS, Multiusuário DOS 5.0-7.xx (MDOS), System Manager 7 e REAL / 32 7.xx também contêm um XIOS (Extended Input Output System).

BIOS em computadores compatíveis com MS-DOS

O sistema operacional MS-DOS ou PC DOS desenvolvido em conjunto pela Microsoft e IBM foi originalmente baseado muito no modelo CP / M, razão pela qual também há uma divisão em uma parte específica do hardware, o chamado DOS-BIOS, e o kernel do DOS independente de hardware. Ao contrário do CP / M, no entanto, as duas partes estavam em arquivos separados no MS-DOS IO.SYSe MSDOS.SYSeram chamadas no PC DOS, no entanto, IBMBIO.COMe IBMDOS.COM. A versão do MS-DOS com BIOS DOS adaptada para PCs IBM foi chamada de PC DOS, mas outras versões OEM do MS-DOS - muito semelhantes ao CP / M - também foram incluídas para dezenas de sistemas x86 não compatíveis com IBM que o BIOS DOS primeiro teve que ser adaptado à respectiva plataforma de destino.

Mesmo com a linha de sistema operacional de usuário único compatível com PC-DOS, DR DOS , que foi separada do Concurrent DOS 6.0 descendente de CP / M da Digital Research no início de 1988, roubando o sistema de suas capacidades multitarefa e o XIOS por um IBM -BIOS compatível foi substituído, há a mesma divisão em DOS-BIOS ( DRBIOS.SYSou IBMBIO.COM) e o kernel ( DRBDOS.SYSou IBMDOS.COM), que ainda hoje é conhecido como BDOS . No início, o BDOS 6.0 do DR DOS 3.31 era essencialmente um kernel do tipo CP / M com um emulador DOS PCMODE adaptado aos padrões. Isso também se aplica a PalmDOS 1, Novell DOS 7, Caldera OpenDOS 7.01 e DR-DOS 7.02+.

O BIOS DOS das edições DOS compatíveis com IBM acessava apenas o hardware por meio do ROM-BIOS ou do BIOS do sistema embutido na ROM do computador. Isso permitiu que pequenas diferenças no hardware fossem encapsuladas no nível do BIOS do sistema, de forma que nenhuma alteração no BIOS do DOS fosse necessária em tais casos. Com a proliferação de aplicativos que acessam diretamente o hardware sem o sistema operacional (e posteriormente com clones compatíveis com IBM), ajustes no BIOS do DOS têm se tornado cada vez mais raros ao longo dos anos, de modo que também o MS-DOS posterior era oferecido apenas de forma genérica versão que lidava com alguns casos especiais e, portanto, funcionava na maioria dos computadores compatíveis com IBM.

O ROM-BIOS (e possivelmente partes do sistema operacional no ROM) às vezes também era conhecido como ROS (Resident Operating System) na terminologia da Digital Research.

XBIOS / TOS no Atari ST

Com o Atari ST , todo o sistema operacional TOS , incluindo a interface gráfica do usuário GEM desenvolvida originalmente pela Digital Research, estava alojado no ROM e estava pronto para operação quase imediatamente após a ativação. A camada mais baixa do sistema operacional era conhecida como BIOS, reconhecível para o programador como uma coleção de funções residentes na memória . As camadas sobrepostas (também reconhecíveis como tais coleções) foram:

  • O GEMDOS (sistema operacional de disco GEM)
  • O VDI (Virtual Device Interface)
  • O AES (Application Environment Services)

O XBIOS (Extended Basic Input / Output System) não era uma camada separada, mas era paralela ao BIOS na mesma camada, por meio da qual algumas funções do XBIOS estavam localizadas mais perto do hardware.

Kickstart no Commodore Amiga

Os computadores Amiga da Commodore requerem o chamado Kickstart como firmware . Ela cumpre todas as funções de um BIOS e também contém o kernel (exec) dos AmigaOS . Os primeiros modelos do Amiga 1000 têm após a troca ("cold start") nem por bootstrap - diskette com as versões kickstart a partir de 1.0 a 1.3. O kickstart é armazenado no WOM , uma área especial da RAM , e protegido contra sobregravação. Após uma reinicialização ( inicialização a quente ), ele é retido na memória e não precisa ser recarregado. Esse fato tem a vantagem de poder ser atualizado para uma versão mais recente de forma rápida e fácil. Todos os modelos posteriores, como o Amiga 500 ou o Amiga 2000 , possuem ROM , pelo que a versão só pode ser alterada substituindo este componente. Usando um “switcher de kickstart”, entretanto, você pode alternar entre dois ROMs com versões de kickstart diferentes antes de ligar. Isso tem sido particularmente relevante desde a introdução do Kickstart 2.0, que tem problemas de compatibilidade com programas mais antigos, especialmente jogos. Os proprietários do "Amiga 500+", que é principalmente projetado para jogos de computador na área doméstica e usa o Kickstart 2.0 como padrão, dependem desse switcher de kickstart para jogos mais antigos.

Firmware aberto

Originalmente para computadores não x86 (principalmente SPARC e PowerPC ), vários fabricantes (incluindo Sun) definiram a abordagem de firmware aberto independente de plataforma (IEEE-1275) em uma base Forth . Isso não é usado apenas em computadores Sparc da Sun, mas também em computadores baseados em PowerPC da IBM e Apple , bem como em computadores CHRP de outros fabricantes, como Genesi (com os Pegasos ). Em 2006, quase todas as implementações de Open Firmware foram lançadas sob uma licença BSD. No laptop OLPC XO-1 (produção de 2007) encontrou o OpenFirmware pela primeira vez no x86 - arquitetura . Com o OpenBIOS , uma implementação gratuita para computadores x86 também está disponível, que pode ser usada principalmente para programação do Forth devido à falta de suporte ao sistema operacional.

Interface de firmware extensível

No final da década de 1990, a Intel queria pela primeira vez mudar da arquitetura x86 para a Itanium na área de servidores . Nisso, a Intel substituiu o BIOS, que tinha cerca de 20 anos na época, com o desenvolvimento interno da Extensible Firmware Interface , ou EFI. Ao mesmo tempo, a arquitetura x86 foi renomeada para IA-32 , que significava Intel Architecture 32-bit , enquanto a arquitetura Itanium foi anunciada pela Intel como Intel Architecture 64-bit . Mas a mudança para Itanium falhou, entre outras coisas porque a AMD desenvolveu a extensão chamada AMD64 para o conjunto de instruções x86 e, assim, transformou a arquitetura Intel de 32 bits em um sistema de 64 bits - " x64 " ou "x86-64". Em meados da década de 2000, muitos servidores x86 de 64 bits foram lançados e a Intel foi forçada a fazer seus próprios processadores IA-32 com capacidade para 64 bits também - o que significava competição direta com a arquitetura Itanium interna.

Os primeiros sistemas x86 de 64 bits continuaram a usar o BIOS, que tinha mais de 25 anos em meados dos anos 2000. Em 2004, a Intel lançou o EFI 1.1 para x86 e IA-32 sob o nome de Tiano. Em 2005, a Intel colocou o firmware sob o controle de um órgão no qual as empresas líderes do setor de TI já estiveram envolvidas e são responsáveis ​​pelo desenvolvimento do EFI. O firmware foi renomeado Unified Extensible Firmware Interface , ou UEFI.

Em 2006, a Apple foi a primeira e única fabricante de PCs de mesa a usar a EFI. Depois de deixar a arquitetura PowerPC para IA-32, a Apple trocou o Open Firmware usado no PowerPC para o EFI 1.1 da Intel, mas com suas próprias extensões específicas para Mac. Com o Módulo de Suporte de Compatibilidade , CSM para abreviar, contido no EFI, um sistema operacional de PC que requer um BIOS também pode ser iniciado em um Mac Intel, que a Apple habilita oficialmente para Windows por meio do software Boot Camp (posterior) .

A UEFI foi gradualmente introduzida em PCs x86 de outros fabricantes, de forma que PCs com processadores AMD também ofereciam UEFI como firmware. No entanto, o sistema operacional também deve oferecer suporte a UEFI ou usar o Compatibility Support Module , CSM, integrado em muitas implementações de UEFI .

Linux foi o primeiro sistema operacional de PC que pôde iniciar a partir de EFI ou UEFI. A Microsoft queria introduzir o suporte UEFI para seu sistema operacional de desktop com o Windows Vista , mas não foi até o Service Pack 1 que o suporte UEFI foi adicionado na versão x64 do Windows Vista. A UEFI finalmente se estabeleceu no desktop desde o Windows 8 , mas sempre requer um sistema operacional x64. As versões de 32 bits do Windows ainda requerem um BIOS ou CSM.

O Windows requer UEFI versão 2.0 e superior. O EFI 1.1, como está integrado em muitos computadores Apple, não é adequado para a operação UEFI nativa do Windows. A implementação do Mac EFI da Apple contém alguns desvios da especificação UEFI.

Em sistemas de PC de 64 bits, também conhecidos como x64, a UEFI tem sido o padrão desde meados da década de 2010.

Interface de firmware simples

Com o envolvimento da Intel em smartphones e tecnologia MID , foi desenvolvida a Simple Firmware Interface (SFI). É livre de patentes de BIOS de PC antigas e baseadas em taxas de licença. Portanto, também requer sistemas operacionais mais novos especialmente adaptados para SFI. O SFI se aplica à plataforma Moorestown da Intel.

crítica

As interfaces de firmware, como o BIOS ou o sucessor UEFI, estão profundamente ancoradas no sistema e, portanto, são componentes potencialmente críticos para a segurança.

Pontos que levam a uma consideração crítica de um BIOS dependente do fabricante:

  • Código proprietário : Falhas de segurança intencionais ou não intencionais escapam ao controle público (possibilidade de espionagem, manipulação e espionagem industrial ) - a NSA elaborou um estudo de viabilidade sobre isso em 2010.
  • A classificação da confiabilidade do software no sucessor do BIOS UEFI está sujeita exclusivamente à Microsoft.
  • Existem apenas dois fabricantes de BIOS - ambos residem nos Estados Unidos e estão sujeitos aos seus regulamentos.
  • A UEFI não atende aos requisitos de segurança de computador do governo federal alemão.
  • Possível implementação permanente de restrições de uso, como gerenciamento de direitos digitais .

Alternativas gratuitas de BIOS

As várias implementações de BIOS dos PCs são geralmente softwares proprietários , que podem abrigar incertezas: uma vez que o código-fonte não é divulgado, as falhas de segurança às vezes não são reconhecidas a tempo. Um BIOS proprietário também pode impedir o usuário de realizar atividades que não representariam um problema em termos de hardware do dispositivo: por exemplo, o BIOS do Xbox não permite que outro software seja iniciado além do aprovado pela Microsoft .

É possível substituir ou sobrescrever o módulo Flash ROM (antigo: EPROM ) no qual o BIOS está armazenado, por exemplo, para iniciar o kernel do Linux diretamente do Flash sem BIOS. O procedimento, no entanto, depende da respectiva placa-mãe e é usado principalmente em computadores industriais.

Projetos com este objetivo incluem Coreboot (anteriormente LinuxBIOS), Libreboot (um Coreboot Fork sem BLOBs ) ou OpenBIOS - o último, no entanto, é uma implementação de Open Firmware .

Normas, padrões, diretrizes

Padrão na interação de inicialização do sistema BIOS, carregamento inicial do programa e funções adicionais do BIOS

A interação de inicialização do sistema BIOS, carregamento inicial do programa e funções adicionais do BIOS é regulamentada pela chamada "BIOS Boot Specification" de 11 de janeiro de 1996, um padrão desenvolvido por um consórcio de empresas.

Em particular, este padrão especifica a maneira pela qual os componentes do carregamento inicial do programa (bootstrapload) que (continuando o sistema BIOS inicializar) fazem com que os respectivos sistemas operacionais inicializem são identificados pelo BIOS e como estes são especificados pela Prioridade do usuário do computador (de acordo à chamada sequência de inicialização ) é feita uma tentativa de executar um ou mais dos respectivos componentes.

Este padrão também especifica, direta ou indiretamente, como um carregador de programa inicial (carregador de bootstrap) deve gerar um comportamento personalizado para o BIOS e como o BIOS deve usar o meio de inicialização (disco rígido, disco de unidade óptica, stick USB, PCMCIA) Placa de rede, placa Ethernet ou semelhante) para o carregador.

A interface de programação entre o gerenciamento do BIOS e o gerenciamento de inicialização, a chamada "BIOS Boot Specification API", desempenha um papel no fornecimento de resumos de mecanismos de inicialização ). Em termos de hardware, tal implementação pode ser realizada adicionando funções BIOS adicionais, por exemplo, se o BIOS da placa-mãe for expandido e / ou parcialmente substituído por BIOSes de firmware adicionais de rede, adaptadores SCSI ou RAID . Em termos de software, tal implementação pode ser feita através da programação de rotinas ou drivers apropriados, desde que possam ser acomodados em uma maneira residente na memória ; Sob certas condições, os carregadores de programa iniciais ou carregadores de bootstrap também podem assumir funções especiais ou desempenhar um papel especial no fornecimento de mecanismos de boot não convencionais. Quando o computador é inicializado por meio de uma placa de rede, a maioria dos mecanismos de inicialização são muito mais complicados do que com o carregamento do programa inicial clássico (simples). Esta categoria inclui, por exemplo, o caso em que a inicialização do computador é iniciada por um computador externo através da rede (por exemplo, através de um adaptador Fast Ethernet) (consulte também Wake on LAN ). O BIOS da placa-mãe, que geralmente não possui um código de driver para inicializar através de uma placa de rede específica, é complementado por firmware add-in na placa de rede, levando em consideração as especificações da API BIOS Boot Specification, para que um residente na memória a rotina serve à placa de rede Redirecione o mecanismo de inicialização e registre a placa de rede no sistema como um meio de inicialização selecionável. Após a opção de inicialização da placa de rede ter sido selecionada no BIOS, o sistema BIOS inicia e muda para a comunicação de rede, na qual as informações sobre os endereços do servidor de inicialização são obtidas e as consultas ocorrem. Isso inclui uma espécie de estado de "espera" do computador, que pode ser inicializado a qualquer momento quando acionado pela rede. Se a mensagem estiver correta, o carregador de bootstrap será baixado para a RAM e executado.

Veja também

literatura

  • Klaus Dembowski: BIOS e solução de problemas. compacto, completo, competente . Markt und Technik, Munich 2004, ISBN 3-8272-6547-9 .

Links da web

Commons : BIOS  - coleção de fotos, vídeos e arquivos de áudio

Evidência individual

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  3. ↑ Christof Windeck: Intel: UEFI-BIOS perderá a compatibilidade do BIOS em 2020. In: Heise online . 15 de novembro de 2017 . Recuperado em 14 de março de 2020.
  4. ↑ Christian Hirsch: Intel Core i-11000: Compatibilidade do BIOS somente com placa de vídeo. In: Heise online . 9 de junho de 2021 . Retirado em 10 de junho de 2021.; Citação: "O número de notebooks e PCs completos que inicializam apenas via UEFI aumentou significativamente nos últimos anos."
  5. ↑ Christian Hirsch: Intel Core i-11000: Compatibilidade do BIOS somente com placa de vídeo. In: Heise online . 9 de junho de 2021 . Retirado em 10 de junho de 2021.; Citação: “É por isso que sistemas operacionais antiquados não podem ser instalados nele, por exemplo, ou ferramentas de diagnóstico de hardware inicializáveis ​​mais antigas podem ser iniciadas. A Intel já havia anunciado esta etapa em 2017: A partir de 2020, só devem existir novas plataformas de processadores que, como os chamados sistemas UEFI Classe 3, só usam o modo UEFI - sem compatibilidade com o BIOS clássico. "
  6. ↑ Andreas Stiller: Patches do processador . In: Heinz Heise (Ed.): C't . Não. 5 , 2001, p. 240 ( online [acessado em 21 de novembro de 2015]).
  7. ↑ Heise news ticker sobre o risco de vírus devido à reprogramação do BIOS
  8. ↑ Código-fonte CP / M 1.x
  9. ↑ IMSAIs Joe Killian, Gerente de Desenvolvimento Técnico da IMSAI, sobre a influência de Glenn Ewing no CP / M para o IMSAI 8080
  10. ↑ Firmware simples ( Memento de 31 de janeiro de 2011 no Internet Archive )
  11. ↑ Ralf Hutter, Manfred Kloiber , Peter Welchering : "Coreboot" protege contra vigilância. Deutschlandfunk - Computer und Kommunikation , 18 de abril de 2015, acessado em 25 de abril de 2015 .
  12. ↑ BIOS Boot Specification, Version 1.01 from January 11, 1996 ( Memento from September 19, 2015 in the Internet Archive )