imported>Alex Writer WEH: /* growthexperiments-addlink-summary-summary:1|0|0 */

2025-07-02T11:10:33Z

growthexperiments-addlink-summary-summary:1|0|0

Neue Seite

[[Datei:AWD BIOS.jpg|mini|[[Flash-Speicher|Flash-ROM]] mit Award-BIOS]]
[[Datei:AMIBIOS ROM-Chip 1992.JPG|mini|AMIBIOS]]

Das '''PC-BIOS'''<ref>{{Literatur |Autor=Rolf Klaus, Hans Käser |Titel=Grundlagen der Computertechnik |Verlag=vdf Hochschulverlag AG |Datum=1998 |Kapitel=2 PC-Betriebssysteme und BIOS |Seiten=20 |Fundstelle=2.2 Das PC-BIOS |ISBN=3-7281-2475-3 |Online={{Google Buch |BuchID=11bSGJrPnVoC |Seite=20}} }}</ref>, im Kontext von [[IBM-PC-kompatibler Computer|IBM-PC-kompatiblen Computern]] durchwegs kurz als '''BIOS''' bezeichnet (''[[Internationales Phonetisches Alphabet|IPA]]:'' [{{IPA|ˈbaɪɔs}}], {{Audio|De-BIOS.ogg|Aussprache}}, von englisch ''basic input/output system''), ist die System-[[Firmware]] des von [[IBM]] 1981 vorgestellten [[IBM Personal Computer|IBM PC „{{lang|en|Model}} 5150“]] und in Folge aller dazu kompatiblen Computer, was nahezu alle [[x86-Architektur|x86]]-[[Personal Computer|PCs]] der zweiten Hälfte der 1980er Jahre, der 1990er und der 2000er Jahre umfasst. Neben Personal Computern wurde es aber auch beispielsweise in Workstations und Servern der [[x86-Architektur]] verwendet, um „[[IBM-PC-kompatibler Computer#Plattform|PC-kompatibel]]“ zu sein. Das BIOS ist in einem [[Festwertspeicher|nichtflüchtigen Speicher]] auf der [[Hauptplatine]] abgelegt und wird wie jede [[System-Firmware]] unmittelbar nach dessen Einschalten ausgeführt. Aufgabe des BIOS ist es unter anderem, den PC zunächst funktionsfähig zu machen und im Anschluss das [[Booten|Starten]] eines [[Betriebssystem]]s einzuleiten.

Aufgrund des großen Erfolgs und der großen Verbreitung von IBM-PC-kompatiblen Systemen steht der Begriff „[[BIOS]]“ spätestens seit den 1990er Jahren allgemein für die System-Firmware eines Computers.

Das PC-BIOS ist funktionell durch dessen designierten Nachfolger {{lang|en|Extensible Firmware Interface}}, kurz EFI, abgelöst. Diese ursprünglich ab 1998 für den [[Itanium-Architektur|Itanium]] von Intel entwickelte Firmware wird seit 2006 als [[Unified Extensible Firmware Interface]], kurz UEFI, von mehreren Firmen gemeinsam weiterentwickelt. UEFI löste das BIOS seit ca. 2010 schrittweise ab, stellte anfangs allerdings eine BIOS-Kompatibilitätsschicht bereit – das {{enS|Compatibility Support Module}} oder kurz CSM – womit es voll zum BIOS kompatibel bleibt.<ref name="heiseonline_1254437" /> Aufgrund dieses fließenden Übergangs wird UEFI oft auch als UEFI-BIOS sowie dessen Firmware-Setup oft auch (weiterhin) als BIOS-Setup bezeichnet. Laut Intel sollte das CSM, also der BIOS-Modus und somit die Kompatibilität, spätestens ab 2020 von den Herstellern weggelassen werden,<ref name="heiseonline_3890747">{{Heise online |ID=3890747 |Titel=Intel: UEFI-BIOS verliert 2020 die BIOS-Kompatibilität |Autor=Christof Windeck |Abruf=2020-03-14 |Datum=2017-11-15}}</ref> was diese auch taten.<ref name="heiseonline_6066457">{{Heise online |ID=6066457 |Titel=Intel Core i-11000: BIOS-Kompatibilität nur noch mit Grafikkarte |Autor=Christian Hirsch |Abruf=2021-06-10 |Datum=2021-06-09 |Zitat=Bereits in den letzten Jahren nahm die Zahl an Notebooks und Komplett-PCs deutlich zu, die ausschließlich per UEFI booten.}}</ref> Moderne Weiterentwicklungen der IBM-PC-kompatiblen Computer, wie [[x64]]-PCs mit UEFI ohne CSM, können daher Betriebssysteme und [[Bootfähiges Medium|Boot-Medien]], die ein PC-BIOS erfordern, nicht mehr starten.<ref name="heiseonline_6066457_2">{{Heise online |ID=6066457 |Titel=Intel Core i-11000: BIOS-Kompatibilität nur noch mit Grafikkarte |Autor=Christian Hirsch |Abruf=2021-06-10 |Datum=2021-06-09 |Zitat=Deshalb lassen sich darauf beispielsweise keine antiquierten Betriebssysteme installieren oder ältere, bootfähige Hardware-Diagnose-Tools starten. Diesen Schritt hatte Intel bereits 2017 angekündigt: Bereits ab 2020 sollte es nur noch neue Prozessorplattformen geben, die als sogenannte UEFI-Class-3-Systeme ausschließlich den UEFI-Modus verwenden – ohne Kompatibilität zum klassischen BIOS.}}</ref>

== 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 Personal Computer|IBM PC]] ausgeführt. Die Weiterentwicklung der Hardware hat im Laufe der Zeit (mit dem BIOS-Ende um 2020 ist das Konzept bereits mindestens 45 Jahre alt) zu einer Reihe von [[Iterative Programmierung|iterativen]], inkompatiblen Ergänzungen geführt, die zunehmend den Charakter von „Flickschusterei“ tragen und bei 64-Bit-Systemen an ihre Grenzen stoßen. Daher wurde in Form von [[Unified Extensible Firmware Interface|Extensible Firmware Interface]] (EFI, bzw. UEFI) ein BIOS-Nachfolger entwickelt.

[[Datei:Elitegroup 761GX-M754 - AMIBIOS (American Megatrends) in a Winbond W39V040APZ-5491.jpg|mini|Ein ROM, auf dem ein BIOS gespeichert ist]]

Im Wesentlichen führt das BIOS, bevor das Betriebssystem gestartet wird, die folgenden Funktionen aus:
* [[Power-on self-test|Power On Self-Test]] (POST)
* Initialisierung der Hardware

Wichtiger Bestandteil der Hardware-Initialisierung eines [[Plug and Play|Plug-and-Play]]-BIOS ist die Konfiguration und Überprüfung von eingebauten Steckkarten.

{{Anker|Data|Extended System Configuration Data|ESCD}}Dazu werden in einem speziellen Speicherbereich des BIOS, dem Bereich '''''Extended System Configuration Data''''' (kurz ESCD), Informationen zu Zustand und Konfiguration von [[Industry Standard Architecture|ISA]]-, [[Peripheral Component Interconnect|PCI]]- und [[Accelerated Graphics Port|AGP]]-Steckkarten und die entsprechende Ressourcenzuteilung verzeichnet. Die Informationen im ESCD-Bereich werden beim Bootvorgang mit dem tatsächlichen Zustand des Systems verglichen und bei Änderungen gegebenenfalls aktualisiert. Das Betriebssystem greift auf die Informationen im ESCD-Bereich zurück und kann Änderungen der Plug-and-Play-Ressourcenzuordnung dort speichern, um Veränderungen durch das BIOS beim nächsten Start vorzubeugen.

* Aufforderung zur Eingabe eines BIOS-[[Passwort]]s (falls konfiguriert)
* Aufforderung zur Eingabe eines [[Festplatte]]n-Passworts (falls konfiguriert)
* Darstellung eines [[Startbildschirm]]s
* Möglichkeit, ein BIOS-[[Konfiguration (Computer)|Konfigurationsmenü]] aufzurufen: das „[[#BIOS-Setup|BIOS-Setup]]“
* Aufrufen von BIOS-Erweiterungen einzelner Subsysteme, die entweder auf [[Steckkarte]]n untergebracht sind oder direkt auf dem Mainboard integriert sind, z. B.:
** [[Grafikkarte|Grafikchip]]
** [[Netzwerkkarte|Netzwerkchip]]
** [[Small Computer System Interface|SCSI]]-Controller
** [[RAID]]-Controller
* Festlegen einer Bootreihenfolge, also von welchem Datenträger als erstes in einer festgelegten Abfolge gestartet werden soll; dies beschränkt sich im Allgemeinen, wie schon beim ersten BIOS des IBM PC 5150 von 1981, darauf, den ersten [[Datenblock]] ([[Bootsektor]]) des gewählten Datenträgers zu laden, der einen [[Bootloader]] enthalten muss.

Danach übernimmt das Programm im geladenen Bootsektor die Kontrolle über den Rechner. Meistens lädt und startet ein [[Bootloader]] entweder (stufenweise) ein auf dem Datenträger installiertes Betriebssystem oder einen [[Bootmanager]], der ein Menü zur Auswahl eines Betriebssystems anbietet. Bei klassischen im [[Real Mode]] laufenden Betriebssystemen wie [[MS-DOS]] bzw. [[PC-kompatibles DOS|dazu kompatibles DOS]] o. ä. wird das BIOS auch im weiteren Betrieb genutzt. Es übernimmt für das Betriebssystem die [[Kommunikation]] mit diverser Hardware, z. B.:
* [[Tastatur]]
* Serielle und parallele [[Schnittstelle]]n
* [[Systemlautsprecher]]
* [[Grafikkarte]]
* [[Diskette]]nlaufwerke
* [[Festplattenlaufwerk]]e

Andere, moderne Arten von Hardware werden vom BIOS nicht bedient. Zur Ansteuerung beispielsweise einer [[Computermaus|Maus]] ist unter DOS ein spezieller [[Gerätetreiber|Hardwaretreiber]] nötig.

Neuere, treiberbasierte Betriebssysteme wie beispielsweise [[Linux]] oder [[Microsoft Windows|Windows]] nutzen diese BIOS-Funktionen nicht. Sie laden für jede Art von Hardware einen speziellen Treiber. Jedoch müssen sie am Anfang ihres Startvorgangs über den [[Bootloader]] noch kurz auf die BIOS-Funktionen zur Ansteuerung der Festplatten zurückgreifen, um ihren Festplattentreiber zu laden. Einer der wesentlichen Gründe warum moderne Betriebssysteme das BIOS nicht mehr nutzen ist unter anderem die Tatsache, dass das BIOS nicht vom [[Protected Mode]] aus benutzt werden kann. Die CPU müsste vorher in den Real Mode versetzt werden, was Zeit und somit Performance kostet und unter modernen Systemen auch eine Schwachstelle sein kann, da im Real Mode kein [[Speicherschutz]] gewährleistet werden kann. Außerdem ist der Real Mode auf einen maximalen [[Adressraum]] von 1 MiB begrenzt, was insbesondere beim Einblenden von Video RAM und dessen Zugriff auf diesem ein spürbarer Nachteil wäre.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.rcollins.org/articles/pmbasics/tspec_a1_doc.html |titel=Protected Mode Basics |abruf=2024-12-04}}</ref>

== {{Anker|BIOS-Setup}}BIOS-Einstellungen ==
[[Datei:Award BIOS setup utility.png|mini|Hauptmenü vom Award „BIOS-Setup“]]
Um in das Setup-Programm des BIOS zu gelangen, muss beim Einschalten des Rechners eine bestimmte [[Taste]] oder [[Tastenkombination]] betätigt werden. Bei einigen wenigen [[Hauptplatine|Mainboards]] muss ein bestimmter [[Jumper (Elektrotechnik)|Jumper]] gesetzt werden.

Die Einstellungen werden in einem [[CMOS-RAM|CMOS-Speicher]] gespeichert, der über die Mainboard-Batterie auch ohne Netzanschluss mit Strom versorgt wird. Oft ist dieser Speicher mit der [[Echtzeituhr]] des Systems kombiniert, da auch diese immer mit Strom versorgt werden muss. Bei Schwierigkeiten bietet das BIOS meist die Möglichkeit, die Standardeinstellungen des Rechner- oder des BIOS-Herstellers zu setzen. Wenn es nicht mehr möglich ist, ins Setup-Programm zu kommen (etwa, weil der Rechner gar nicht mehr bootet), lassen sich die Einstellungen meist über einen Jumper am Mainboard zurückstellen (bei allen neueren Mainboards muss dafür das Netzteil ganz abgeschaltet werden). Wenn das nicht möglich ist, kann der [[CMOS-RAM|CMOS-Speicher]] durch das Entfernen der Batterie gelöscht werden. Letzteres benötigt aber einige Zeit, bis auch die Kondensatoren entladen sind.

=== Sicherheit ===
Das BIOS ist die zweite Sicherheitsstufe, die unberechtigten Zugriff auf einen Computer verhindern kann, nach einer physischen Sicherung mit Schlössern oder Ähnlichem. Bei fast allen BIOS-Implementierungen kann im BIOS-Setup eine Passwortabfrage vor dem Starten des Rechners eingerichtet werden. Das stellt keine vollständige Sicherung des Systems dar, da die Einstellungen bei physischem Zugang zum Computer mehr oder weniger leicht durch ein Löschen des Inhalts im [[CMOS-RAM]] ausgehebelt werden können, was entweder durch Setzen eines Jumpers oder durch das Entfernen der CMOS-Batterie auf der [[Hauptplatine]] geschehen kann. Die Passwortsicherung wirkt klarer Weise jeweils nur auf der Hauptplatine, auf der sich das BIOS enthaltende ROM befindet. Wird diese ausgetauscht oder die Festplatte(n) des Systems in einen anderen Rechner eingebaut, kann problemlos auf diese zugegriffen werden, wenn keine zusätzliche Sicherung (wie Verschlüsselung) vorhanden ist. Zudem haben die Hersteller meist ein sogenanntes Recovery-, Master- oder Supervisor-Passwort eingerichtet, um den Zugang wiederherstellen zu können, wenn der Benutzer sein eigenes Passwort vergessen hat. Diese Master-Passwörter sind jedoch meist unveränderbar und oftmals auch [[leak|geleakt]], sodass teils eine einfache Umgehung des Passwortschutzes möglich ist.

== Aktualisieren des BIOS ==
Bei alten [[Mainboard]]s (mit [[Intel 80286|286]]- bis [[Intel 80486|486er]]-Prozessor) ist im BIOS die Option „Shadow BIOS memory“ vorhanden. Dabei wird das BIOS in das zugriffschnellere [[Random-Access Memory|RAM]] kopiert (temporäre Schattenkopie bis zum Ausschalten des Computers). Seitdem (ab spätere 486er / [[Intel Pentium|Pentium]] 1) der überwiegende Teil des BIOS [[Datenkompression|gepackt]] abgelegt ist und damit ein günstigerer BIOS-Chip genügt, steht diese Option nicht mehr zur Verfügung, da das BIOS auf jeden Fall ins RAM entpackt werden muss. Hersteller wie Award verwendeten zum Packen ihres BIOS das [[LHa (Kompressionsprogramm)|LHA-Format]].<ref name="prozessor-patches">{{Literatur |Autor=Andreas Stiller |Titel=Prozessor-Patches |Hrsg=[[Heinz Heise (Verleger)|Heinz Heise]] |Sammelwerk=[[c’t]] |Nummer=5 |Datum=2001 |Seiten=240 |Online=[https://shop.heise.de/katalog/prozessor-patches online] |Abruf=2015-11-21}} {{Webarchiv |url=https://shop.heise.de/katalog/prozessor-patches |text=online |wayback=20151122084533}}</ref>

Auf modernen Hauptplatinen ist das BIOS in einem wiederbeschreibbaren Speicher (genauer [[Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory|EEPROM]], meist [[Flash-Speicher]]) abgelegt. Daher kann es ohne Ausbau dieses Chips 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, beispielsweise durch einen [[Stromausfall]], muss der Chip, auf dem das BIOS gespeichert ist, normalerweise ausgetauscht werden. Als Alternative wird im Internet von verschiedenen Institutionen auch das Neuprogrammieren des Chips angeboten. Selbst aufgelötete Flash-Speicher stellen für Fachleute nur ein geringfügiges Problem dar. Auf neuen Boards werden immer häufiger sogenannte serielle Flashspeicher verwendet, die es im Fehlerfall teilweise ermöglichen, per [[Serial Peripheral Interface|SPI]]-BUS auf dem Board neu programmiert zu werden.

=== Bootblock ===
Mit der Zeit entwickelten [[American Megatrends]], Award Software, [[Phoenix Technologies|Phoenix]] und andere Hersteller „BootBlock“/Wiederherstellungs-BIOS-Bereiche, die bei einem Flash-Vorgang dann normalerweise nicht mehr überschrieben werden. Schlug der Flash-Vorgang fehl, startet das „BootBlock“/Wiederherstellungs-BIOS und ermöglicht es, von Diskette zu booten. Bei einigen BIOS-Varianten kann sogar eine spezielle Wiederherstellungs-CD/-Diskette erstellt werden, die auch bei einem defekten BIOS durch Setzen eines Jumpers automatisch das BIOS wiederherstellt. Dazu sind keinerlei Benutzereingaben und keine grafische Ausgabe nötig, da diese bei defektem BIOS meist ohnehin nicht mehr funktionieren.

Einige Hauptplatinen 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.

Da das Aktualisieren eines Flash-BIOS heute schon unter einem laufenden Windows möglich ist,<ref>[https://www.heise.de/newsticker/meldung/Wieder-einmal-Rootkit-im-PC-BIOS-209207.html Heise-Newsticker zu Virengefahr durch BIOS-Umprogrammierung]</ref> eröffnen sich damit neue Einfallswege für [[Computervirus|Viren]]-Befall. Wenn auf diesem Wege beispielsweise ein [[Rootkit]] installiert würde, könnte es sich noch einmal wesentlich effizienter gegen Entdeckung und Löschung abschotten. Außerdem kann ein [[Absturz (Computer)|Absturz]] des Betriebssystems während des Flashens den PC eventuell unbootbar machen (siehe oben).

== BIOS-Hersteller ==
Eine Auswahl von Herstellern von BIOSen für IBM-kompatible PCs:
* [[American Megatrends]], abgekürzt AMI
* Phoenix/Award – Award und [[Phoenix Technologies|Phoenix]] haben 1998 fusioniert. Award wird von dem Unternehmen als Desktop-Produkt geliefert. Die Phoenix-Produktreihe wird hingegen bei Servern und Laptops eingesetzt.
* MR BIOS
* [[ATI Technologies]]
* [[IBM]]
* Insyde

== {{Anker|EFI|UEFI|Extensible Firmware Interface|Unified Extensible Firmware Interface}}Nachfolge ==
{{Hauptartikel|Unified Extensible Firmware Interface}}

Bis ''UEFI {{lang|en|System Class}} 2'' enthalten UEFI-Implementierungen auf der [[x86-Architektur]] ein ''Compatibility Support Module'' oder kurz CSM, das vollständige BIOS-Kompatibilität herstellt. Zur eindeutigen Kennzeichnung wurde das PC-BIOS im Kontext von UEFI als „{{lang|en|Legacy BIOS}}“ bezeichnet – {{enS|legacy}} für [[Altlast]]: das BIOS als altes, überholtes bzw. abgekündigtes System, für das UEFI der moderne Nachfolger ist.

Der Übergang vom BIOS hin zu UEFI wurde in vier Klassen ({{enS|Class}}) eingeteilt.<ref>{{Internetquelle |autor=Brian Richardson |url=https://uefi.org/sites/default/files/resources/Brian_Richardson_Intel_Final.pdf#page=7 |titel=‘Last Mile’ Barriers to Removing Legacy BIOS |werk=Fall 2017 UEFI Plugfest |hrsg=[[Intel]] |datum=2017-10-30 |seiten=7 |format=PDF; 1,1 MB |sprache=en |abruf=2023-01-03}}</ref>
* ''UEFI {{lang|en|System Class}} 0'' ist kein (U)EFI, sondern ein „{{lang|en|Legacy BIOS}}“.
* ''UEFI {{lang|en|System Class}} 1'' nutzt UEFI, gibt aber mithilfe des CSM vor, ein BIOS zu sein. Es stehen keine (U)EFI-Funktionen für Betriebssysteme oder Programme zur Verfügung.
* ''UEFI {{lang|en|System Class}} 2'' ist ein UEFI, bietet aber sowohl (U)EFI- als auch BIOS-Funktionen, sodass Betriebssysteme für beide Firmwares starten können.
* ''UEFI {{lang|en|System Class}} 3'' ist ein UEFI ohne „{{lang|en|Legacy BIOS}}“-Funktionen – das CSM ist nicht mehr implementiert.

Das erste PC-Betriebssystem mit EFI-Unterstützung war [[Linux]], allerdings auf der Itanium-Architektur. Auf x86 kann Linux, seit [[Linux (Kernel)|Kernel]] 2.6.25 von 2008, sowohl in der 32- als auch der 64-Bit-Variante mit (U)EFI gestartet werden.

2006 war Apple einer der ersten Hersteller von Desktop-PCs und Notebooks, der EFI einsetzte. So ist auf [[Intel-Mac]]s eine Apple-Variante von EFI 1.1 für [[macOS]], jedoch mit einem CSM für [[Boot Camp (Software)|Boot Camp]] bzw. für Kompatibilität zu [[Microsoft Windows|Windows]] vorhanden.

Auch auf [[IBM-PC-kompatibler Computer|x86-PCs]] anderer Hersteller wurde UEFI nach und nach eingeführt, allerdings unterstützten anfangs wichtige Betriebssysteme UEFI noch nicht, weshalb UEFI-CSM im BIOS-Setup als [[Voreinstellung]] ({{enS|default}}) bis in die erste Hälfte der 2010er Jahre stets aktiv war. Betriebssysteme, die ein BIOS voraussetzen, beispielsweise [[Microsoft Windows XP|Windows XP]] und [[Microsoft Windows Vista|Windows Vista]], blieben somit [[Out of the box|Out-of-the-box]] kompatibel. Mit Windows Vista Service Pack 1 von 2008 begann schließlich auch Microsoft UEFI für 64-Bit-Windows zu unterstützen, allerdings wird UEFI 2.0 oder höher vorausgesetzt, da EFI 1.1 noch eine 32-Bit-Implementierung ([[IA-32]]) war – erst UEFI 2.0 wurde vollständig auf [[x64|x86-64]] [[Portierung (Software)|portiert]]. Bis [[Microsoft Windows 7|Windows 7]], wie Vista SP1 grundsätzlich UEFI-fähig, benötigte Windows auf der 64-Bit-x86-Architektur BIOS-Kompatibilität für den Grafiktreiber (ein VBIOS mit [[Interrupt]] 10h), wofür ein geladenes CSM unter UEFI die Voraussetzung ist.<ref>{{Internetquelle |url=https://learn.microsoft.com/en-us/previous-versions/windows/it-pro/windows-8.1-and-8/hh824898(v=win.10) |titel=Learn / Previous Versions / Windows / Windows 8.1 and Windows 8 / Install, Deploy, and Migrate to Windows / Windows Deployment Options / UEFI Firmware |hrsg=Microsoft |datum=2014-03-06 |sprache=en |abruf=2023-01-17 |zitat=Windows support of UEFI … Windows 7, Windows Vista with Service Pack 1 (SP1), Windows Server 2008 R2 and Windows Server 2008: 1) Support UEFI 2.0 or later on 64-bit systems. They also support BIOS-based PCs, and UEFI-based PCs running in legacy BIOS-compatibility mode. 2) Support on Class 2 systems running in legacy BIOS-compatibility mode by using a CSM, so they can use the legacy BIOS INT10 features. 3) Are not supported on Class 3 systems, because these operating systems assume the presence of legacy BIOS INT10 support in the firmware, which is not available in a Class-3 UEFI implementation.}}</ref> Alle 32-Bit-PC-Versionen von Windows benötigen weiterhin ein BIOS oder (U)EFI-CSM; [[Microsoft Windows 10|Windows 10]] ist die letzte Windows-Version, die für IA-32 und somit BIOS-kompatibel verfügbar ist.

Auch Intel-Macs ab ca. 2013 ([[x64]]-Architektur) sind zu UEFI 2.0 kompatibel, obwohl sich das Apple-EFI oft noch als Version 1.1 identifiziert.<ref>{{Internetquelle |autor=Livewings |url=https://forums.macrumors.com/threads/macbook-air-2013-is-the-first-mac-that-supports-efi-booting-on-windows-natively.1600147/ |titel=MacBook Air 2013 is the first Mac that supports EFI booting on Windows natively |werk=MacRumors |datum=2013-06-21 |format=[[Internetforum]] |sprache=en |abruf=2023-01-01 |kommentar=Ab ca. 2013 sind Intel-Mac großteils kompatibel zu UEFI 2.0.}}</ref><ref>{{Internetquelle |autor=Loner T |url=https://discussions.apple.com/thread/7157570?answerId=28672820022#28672820022 |titel=Windows 10 UEFI Driver Compatibility |werk=Apple Community Discussions |hrsg=[[Apple]] |datum=2015-08-03 |format=Internetforum |sprache=en |abruf=2023-01-01 |zitat=Macs prior to Late 2013 have used EFI 1.1.}}</ref> Auf [[Arm-Architektur|Arm]]-Macs, die als „{{lang|en|[[Apple Silicon]]}}“ zwischen 2020 und 2023 die Intel-Macs schrittweise ablösten, implementiert Apple eine eigene (proprietäre) Firmware im {{lang|en|Secure Enclave Processor}}.<ref>{{Internetquelle |url=https://support.apple.com/de-de/guide/security/secac71d5623/web |titel=Startvorgang von einem Mac mit Apple Chips |hrsg=[[Apple]] |datum=2021-02-18 |abruf=2023-01-24}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://asahilinux.org/about/ |titel=About Asahi Linux |sprache=en |abruf=2023-01-24 |zitat=Will this make Apple Silicon Macs a fully open platform? … Apple still controls the boot process and, for example, the firmware that runs on the Secure Enclave Processor. …}}</ref> Auf der [[Arm-Architektur]] mit [[Microsoft Windows RT|Windows RT]] verwendet Microsoft weiterhin UEFI, beispielsweise auf dem [[Microsoft Surface|Surface]]-Tablet (da es sich bei Arm um keine x86-kompatible Architektur handelt, gibt es dort auch kein BIOS-kompatibles CSM).<ref name="heiseonline_1413109">{{Heise online |ID=1413109 |Titel=Microsoft erzwingt auf Windows-8-ARM-Geräten UEFI Secure Boot |Autor=Christof Windeck |Datum=2012-01-13 |Abruf=2023-01-24}}</ref>

Mit [[Microsoft Windows 8|Windows 8]] hat sich UEFI auf dem (ehemals [[IBM-PC-kompatibler Computer|IBM-kompatiblen]]) PC durchgesetzt.<ref name="heiseonline_1254437">{{Heise online |ID=1254437 |Titel=Abschied vom PC-BIOS |Autor=Christof Windeck |Datum=2011-06-03 |Abruf=2020-03-14 |Zitat=Microsoft betont bei der Vorstellung von Windows 8 die Vorteile von UEFI-Firmware im Vergleich zum klassischen BIOS.}}</ref> Die meisten x86-Systeme dieser Zeit haben ein {{lang|en|Class}}-2-UEFI, teils mit aktiviertem CSM, teils mit deaktiviertem CSM als Voreinstellung. Da bei aktiviertem {{lang|en|[[Unified Extensible Firmware Interface#Secure Boot|Secure Boot]]}} das CSM nicht mehr geladen werden darf, hat sich die Voreinstellung bis [[Microsoft Windows 10|Windows 10]] gänzlich in Richtung UEFI, ohne Kompatibilität zum PC-BIOS („{{lang|en|Legacy BIOS}}“), verschoben. Seit rund 2020 werden Systeme durchwegs mit einem {{lang|en|Class}}-3-UEFI ausgeliefert, womit der Übergang zum BIOS-Nachfolger als abgeschlossen zu betrachten ist.

== Kritik ==
Firmware-Schnittstellen wie das PC-BIOS sind sehr tief im System verankert und daher potenziell sicherheitskritische Komponenten.

Punkte, die zu einer kritischen Betrachtung eines herstellerabhängigen BIOS führen:<ref name="DLF">{{Internetquelle |autor=Ralf Hutter, [[Manfred Kloiber]], [[Peter Welchering]] |url=http://www.deutschlandfunk.de/computer-software-coreboot-schuetzt-vor-ueberwachung.684.de.html?dram:article_id=317467 |titel="Coreboot" schützt vor Überwachung |hrsg=[[Deutschlandfunk]] – ''Computer und Kommunikation'' |datum=2015-04-18 |abruf=2015-04-25}}</ref>
* [[Proprietär]]er Code: Absichtliche oder unabsichtliche [[Sicherheitslücke]]n entziehen sich der öffentlichen Kontrolle (Möglichkeit der Ausspähung, Manipulation und [[Wirtschaftsspionage|Industriespionage]]) – die [[National Security Agency|NSA]] erarbeitete 2010 dazu eine Durchführbarkeitsstudie.
* Es gibt nur wenige BIOS-Produzenten – diese residieren in den USA und unterliegen deren Bestimmungen.

== Freie BIOS-Alternativen ==
Die verschiedenen BIOS-Implementierungen der [[IBM-PC-kompatibler Computer|IBM-kompatiblen]] [[Personal Computer|PCs]] sind im Regelfall [[proprietäre Software]], was Unsicherheiten bergen kann: da der [[Quelltext]] nicht frei zugänglich ist, 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 der [[Xbox]] es nicht, andere Software als die von [[Microsoft]] zugelassene zu starten.

Alternative BIOS-Implementierungen gibt es zwar, eine Installation ist jedoch nicht einfach möglich. So ist es zwar teilweise möglich, den [[Flash-Speicher|Flash-ROM]]-Baustein (früher: [[Erasable Programmable Read-Only Memory|EPROM]]), auf dem das BIOS abgelegt ist, zu ersetzen oder zu überschreiben, um so beispielsweise den [[Linux (Kernel)|Linux-Kernel]] direkt aus dem Flash heraus zu starten, ohne BIOS. Die Vorgehensweise ist jedoch von der jeweiligen Hauptplatine abhängig und wird überwiegend in Industriecomputern eingesetzt. Projekte mit diesem Ziel sind etwa [[Coreboot]] (ehemals LinuxBIOS) oder der [[Abspaltung (Softwareentwicklung)|Fork]] [[Libreboot]], der ohne [[Binary Large Object|BLOBs]] auskommt. Die freie BIOS-Implementierung von Coreboot, SeaBIOS, wird auch unter diversen Emulatoren und Virtualisierungssoftware eingesetzt, etwa [[QEMU]] und [[Kernel-based Virtual Machine|KVM]]. Das [[OpenBIOS]] ist übrigens keine [[Implementierung]] des PC-BIOS, sondern der dazu nicht kompatiblen [[Open Firmware]].

== Normen, Standards, Richtlinien ==
=== {{Anker|Specification|BIOS Boot Specification|BBS}} Standard über das Zusammenwirken von BIOS-Systemstart, Initial Program Load und BIOS-Funktionsergänzungen ===
Das Zusammenwirken von BIOS-Systemstart, [[Initial Program Load]] und BIOS-Funktionsergänzungen wurde von einem Firmenkonsortium bestehend aus Hardware- und BIOS-Herstellern ausgearbeiteten und am 11. Januar 1996 standardisiert:<ref name="releasenotes">{{Webarchiv |url=http://www.intel-assembler.it/portale/5/bios-boot-specification/intel-phoenix-compaq-boot-specification.asp |text=BIOS Boot Specification, Version 1.01 vom 11. Januar 1996 |wayback=20150919020536}}</ref> Die '''BIOS Boot Specification''' (kurz: „BBS“) fixiert insbesondere, auf welche Art und Weise Initial-Program-Load- (Bootstrapload-)Komponenten, die (den BIOS-Systemstart fortsetzend) das Hochlaufen der jeweiligen Betriebssysteme herbeiführen, vom BIOS identifiziert werden und wie unter Vorgabe der durch den Computerbenutzer festgelegten Priorität (entsprechend der sogenannten ''Bootsequenz'') versucht wird, eine oder mehrere der jeweiligen Komponenten zur Ausführung zu bringen.

Direkt oder indirekt legt dieser Standard auch fest, wie etwa ein Initial Program Loader (Bootstraploader) ein auf das BIOS abgestimmtes Verhalten zustande zu bringen hat und wie das BIOS das jeweils gerade verwendete Bootmedium (Festplatte, optische Laufwerk-Disk, USB-Stick, PCMCIA-Netzwerkkarte, Ethernetkarte oder dergleichen) für den Loader handhabt.

Für die Bereitstellung von Bootmechanismen spielt die [[Programmierschnittstelle]] zwischen BIOS-Verwaltung und Bootverwaltung, das sogenannte „BIOS Boot Specification API“, eine Rolle, wobei die Implementierung dieser Mechanismen in der Regel sowohl hardware- als auch softwaremäßig erfolgt (sofern man jeweils ganze Bootmechanismen ins Auge fasst). Hardwaremäßig kann eine solche Implementierung durch BIOS-Funktionsergänzungen bewerkstelligt werden, etwa wenn das Motherboard-BIOS durch ergänzende Add-In-Firmware-BIOSe von Netzwerk-, [[SCSI]]- oder [[RAID]]-Adaptern erweitert und/oder partiell ausgetauscht wird. Softwaremäßig kann eine solche Implementierung durch Programmierung entsprechender Routinen bzw. Treiber geschehen, sofern diese [[speicherresident]] untergebracht werden können; unter gewissen Voraussetzungen können auch Initial Program Loader bzw. Bootstraploader bei der Bereitstellung von unkonventionellen Bootmechanismen besondere Funktionen einnehmen bzw. eine besondere Rolle spielen. Beim Rechnerhochlauf via Netzwerkkarte sind die meisten Bootmechanismen weit komplizierter als beim klassischen (einfachen) Initial Program Load. In diese Kategorie gehört beispielsweise der Fall, dass der Rechnerhochlauf von einem außenstehenden Rechner über das Netzwerk (etwa via Fast-Ethernetadapter) angestoßen wird (siehe auch [[Wake On LAN|Wake on LAN]]). Das Motherboard-BIOS, das im Regelfall keinen Treibercode für das [[Booten]] über eine bestimmte Netzwerkkarte besitzt, wird durch Add-In-Firmware auf der Netzwerkkarte unter Beachtung der Vorgaben des BIOS Boot Specification APIs ergänzt, so dass eine speicherresidente Routine im Dienste der Netzwerkkarte den Bootmechanismus umlenken und die Netzwerkkarte als wählbares Bootmedium am System anmelden kann. Nach erfolgter Auswahl der Netzwerkkarten-Bootoption im BIOS geht dann der BIOS-Systemstart in eine Netzwerkkommunikation über, in der Auskünfte über Bootserveradressen eingeholt werden und Abfragevorgänge stattfinden. Das beinhaltet eine Art „Bereitschaftszustand“ des Rechners, der durch Auslösung übers Netzwerk jederzeit hochfahrbar wird. Auf die richtige Meldung hin wird der Bootstraploader in den RAM-Speicher heruntergeladen und ausgeführt.

== Siehe auch ==
* [[Liste der BIOS-Signaltöne]]

== Literatur ==
* {{Literatur |Autor=Klaus Dembowski |Titel=BIOS und Troubleshooting. kompakt, komplett, kompetent |Verlag=Markt und Technik |Ort=München |Datum=2004 |ISBN=3-8272-6547-9}}

== Weblinks ==
{{Commonscat|Basic Input Output System|BIOS}}
* [http://www.flashrom.org/ Flashrom, universelles open-source Flash-Tool (DOS, Linux, macOS, Open-, Net-, FreeBSD und andere Unix-Derivate)]
* {{Webarchiv |url=http://www.uniflash.org/ |text=Uniflash, universelles Flash-Tool für DOS |wayback=20080209170831}}
* [http://www.rainbow-software.org/uniflash/ Uniflash, universelles Flash-Tool für DOS (derzeitige Rainbow Software Seite von Uniflash 1.40)]
* [https://th99.classic-computing.de/bioskompendium/html/titel.htm BIOS-Kompendium]
* [https://thestarman.pcministry.com/asm/bios/index.html ''An Introduction to the PC's (Personal Computer's) BIOS (Basic I/O System)''] (englisch)

== Einzelnachweise ==
<references responsive/>

{{Normdaten|TYP=s|GND=4202226-5|LCCN=|NDL=|VIAF=}}

[[Kategorie:Abkürzung]]
[[Kategorie:Betriebssystemkomponente]]
[[Kategorie:Firmware]]

BIOS (IBM PC) - Versionsgeschichte

imported>Alex Writer WEH: /* growthexperiments-addlink-summary-summary:1|0|0 */