[{"@context":"http:\/\/schema.org\/","@type":"BlogPosting","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki25\/2021\/06\/30\/bios-wikipedia\/#BlogPosting","mainEntityOfPage":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki25\/2021\/06\/30\/bios-wikipedia\/","headline":"BIOS \u2013 Wikipedia","name":"BIOS \u2013 Wikipedia","description":"Firmware In diesem Artikel geht es um das BIOS, wie es in PCs zu finden ist. 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F\u00fcr andere Verwendungen siehe Bios (Begriffskl\u00e4rung).  Ein Paar AMD BIOS-Chips f\u00fcr einen Dell 310 Computer aus den 1980er JahrenBeim Rechnen, BIOS (, DURCH-oss, -\u2060ohss;  ein Akronym f\u00fcr Grundlegendes Ein-und Ausgabesystem und auch bekannt als die System-BIOS, ROM-BIOS, BIOS-ROM oder PC-BIOS) ist eine Firmware, die verwendet wird, um die Hardware-Initialisierung w\u00e4hrend des Bootvorgangs (Power-on-Start) durchzuf\u00fchren und um Laufzeitdienste f\u00fcr Betriebssysteme und Programme bereitzustellen.[1]  Die BIOS-Firmware ist auf der Systemplatine eines PCs vorinstalliert und ist die erste Software, die beim Einschalten ausgef\u00fchrt wird.  Der Name stammt von dem Basic Input\/Output System, das 1975 im CP\/M-Betriebssystem verwendet wurde.[2][3]  Das urspr\u00fcnglich propriet\u00e4re BIOS des IBM-PCs wurde von einigen Unternehmen (wie Phoenix Technologies) zur\u00fcckentwickelt, um kompatible Systeme zu erstellen.[4]  Die Schnittstelle dieses urspr\u00fcnglichen Systems dient als de facto Standard.Das BIOS in modernen PCs initialisiert und testet die Systemhardwarekomponenten und l\u00e4dt einen Bootloader von einem Massenspeicherger\u00e4t, der dann ein Betriebssystem initialisiert.  In der DOS-\u00c4ra stellte das BIOS BIOS-Interrupt-Aufrufe f\u00fcr Tastatur, Anzeige, Speicher und andere Eingabe-\/Ausgabe(I\/O)-Ger\u00e4te bereit, die eine Schnittstelle zu Anwendungsprogrammen und dem Betriebssystem standardisierten.  Neuere Betriebssysteme verwenden die BIOS-Interrupt-Aufrufe nach dem Start nicht.[5]Die meisten BIOS-Implementierungen sind speziell daf\u00fcr ausgelegt, mit einem bestimmten Computer- oder Motherboard-Modell zu arbeiten, indem sie mit verschiedenen Ger\u00e4ten, insbesondere dem System-Chipsatz, kommunizieren.  Urspr\u00fcnglich war die BIOS-Firmware in einem ROM-Chip auf dem PC-Motherboard gespeichert.  In modernen Computersystemen werden die BIOS-Inhalte im Flash-Speicher gespeichert, sodass sie neu geschrieben werden k\u00f6nnen, ohne den Chip vom Motherboard zu entfernen.  Dies erm\u00f6glicht einfache Endbenutzer-Updates der BIOS-Firmware, sodass neue Funktionen hinzugef\u00fcgt oder Fehler behoben werden k\u00f6nnen, aber es besteht auch die M\u00f6glichkeit, dass der Computer mit BIOS-Rootkits infiziert wird.  Dar\u00fcber hinaus kann ein fehlgeschlagenes BIOS-Upgrade das Motherboard blockieren.Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) ist ein Nachfolger des alten PC-BIOS und zielt darauf ab, seine technischen Einschr\u00e4nkungen zu beheben.[6]Geschichte[edit]\/* C P \/ M   B A S I C   I \/ O    S Y S T E M    (B I O S)                    COPYRIGHT (C) GARY A. KILDALL                             JUNE, 1975 *\/[\u2026]\/*  B A S I C   D I S K    O P E R A T I N G   S Y S T E M  (B D O S)                    COPYRIGHT (C) GARY A. KILDALL                            JUNE, 1975 *\/Der Begriff BIOS (Basic Input\/Output System) stammt von Gary Kildall[7][8]  und erschien erstmals 1975 im CP\/M-Betriebssystem,[2][3][8][9][10][11]  Beschreibung des maschinenspezifischen Teils von CP\/M, der w\u00e4hrend des Bootens geladen wird und direkt mit der Hardware verbunden ist.[3]  (Eine CP\/M-Maschine hat normalerweise nur einen einfachen Bootloader in ihrem ROM.)Versionen von MS-DOS, PC-DOS oder DR-DOS enthalten eine Datei, die verschiedentlich “IO.SYS”, “IBMBIO.COM”, “IBMBIO.SYS” oder “DRBIOS.SYS” genannt wird;  diese Datei wird als “DOS-BIOS” (auch als “DOS-I\/O-System” bezeichnet) bezeichnet und enth\u00e4lt den untergeordneten hardwarespezifischen Teil des Betriebssystems.  Zusammen mit dem zugrunde liegenden hardwarespezifischen aber betriebssystemunabh\u00e4ngigen “System BIOS”, welches im ROM residiert, stellt es das Analogon zum “CP\/M BIOS” dar.Das urspr\u00fcnglich propriet\u00e4re BIOS des IBM-PCs wurde von einigen Unternehmen (wie Phoenix Technologies) zur\u00fcckentwickelt, um kompatible Systeme zu erstellen.[4]Mit der Einf\u00fchrung von PS\/2-Maschinen teilte IBM das System-BIOS in Real- und Protected-Mode-Teile auf.  Der Real-Mode-Teil sollte Abw\u00e4rtskompatibilit\u00e4t mit bestehenden Betriebssystemen wie DOS bieten und wurde daher “CBIOS” (f\u00fcr “Compatibility BIOS”) genannt, w\u00e4hrend “ABIOS” (f\u00fcr “Advanced BIOS”) speziell neue Schnittstellen bereitstellte geeignet f\u00fcr Multitasking-Betriebssysteme wie OS\/2.Benutzeroberfl\u00e4che[edit]Das BIOS des urspr\u00fcnglichen IBM PC und XT hatte keine interaktive Benutzeroberfl\u00e4che.  Fehlercodes oder Meldungen wurden auf dem Bildschirm angezeigt, oder es wurden codierte Tonfolgen erzeugt, um Fehler zu signalisieren, wenn der Einschalt-Selbsttest (POST) nicht so weit fortgeschritten war, dass ein Videoanzeigeadapter erfolgreich initialisiert wurde.  Optionen auf dem IBM PC und XT wurden durch Schalter und Jumper auf der Hauptplatine und auf Erweiterungskarten eingestellt.  Ab Mitte der 1990er Jahre wurde es typisch, dass das BIOS-ROM ein “BIOS-Konfigurationsdienstprogramm” (BCU[12]) oder “BIOS-Setup-Dienstprogramm”, auf das beim Systemstart durch eine bestimmte Tastenfolge zugegriffen wird.  Dieses Programm erm\u00f6glichte es dem Benutzer, Systemkonfigurationsoptionen des fr\u00fcher mit DIP-Schaltern eingestellten Typs \u00fcber ein interaktives Men\u00fcsystem einzustellen, das \u00fcber die Tastatur gesteuert wurde.  In der Zwischenzeit hielten IBM-kompatible PCs (einschlie\u00dflich des IBM AT) Konfigurationseinstellungen im batteriegepufferten RAM und verwendeten ein bootf\u00e4higes Konfigurationsprogramm auf Diskette, nicht im ROM, um die in diesem Speicher enthaltenen Konfigurationsoptionen einzustellen.  Die Diskette wurde mit dem Computer geliefert, und wenn sie verloren ging, konnten die Systemeinstellungen nicht ge\u00e4ndert werden.  Gleiches galt allgemein f\u00fcr Computer mit EISA-Bus, f\u00fcr die das Konfigurationsprogramm EISA Configuration Utility (ECU) genannt wurde.Ein moderner Wintel-kompatibler Computer bietet eine Setup-Routine, die im Wesentlichen unver\u00e4ndert gegen\u00fcber den ROM-residenten BIOS-Setup-Dienstprogrammen der sp\u00e4ten 1990er Jahre ist;  Der Benutzer kann Hardwareoptionen \u00fcber die Tastatur und das Videodisplay konfigurieren.  Der moderne Wintel-Rechner kann die BIOS-Konfigurationseinstellungen im Flash-ROM speichern, m\u00f6glicherweise im gleichen Flash-ROM, der das BIOS selbst enth\u00e4lt.Operation[edit]Systemstart[edit]Fr\u00fche Intel-Prozessoren starteten bei der physikalischen Adresse 000FFFF0h.  Systeme mit neueren Prozessoren bieten Logik zum Starten des BIOS vom System-ROM aus.[13]Wenn das System gerade hochgefahren wurde oder der Reset-Knopf gedr\u00fcckt wurde (“Kaltstart”), wird der vollst\u00e4ndige Einschaltselbsttest (POST) durchgef\u00fchrt.  Wenn Strg+Alt+Entf gedr\u00fcckt wurde (“Warmstart”), erm\u00f6glicht ein spezieller Flag-Wert, der im vom BIOS getesteten nichtfl\u00fcchtigen BIOS-Speicher (“CMOS”) gespeichert ist, die Umgehung des langwierigen POST und der Speichererkennung.Der POST identifiziert, testet und initialisiert Systemger\u00e4te wie CPU, Chipsatz, RAM, Motherboard, Grafikkarte, Tastatur, Maus, Festplattenlaufwerk, optisches Laufwerk und andere Hardware, einschlie\u00dflich Peripherieger\u00e4te.Fr\u00fche IBM-PCs hatten eine Routine im POST, die ein Programm \u00fcber den Tastaturport in den RAM herunterl\u00e4dt und es ausf\u00fchrt.[14][15]  Diese Funktion war f\u00fcr Werkstests oder Diagnosezwecke vorgesehen.Bootvorgang[edit]  Nachdem der Options-ROM-Scan abgeschlossen ist und alle erkannten ROM-Module mit g\u00fcltigen Pr\u00fcfsummen aufgerufen wurden, oder unmittelbar nach dem POST in einer BIOS-Version, die nicht nach Options-ROMs sucht, ruft das BIOS INT 19h auf, um die Startverarbeitung zu starten.  Nach dem Booten k\u00f6nnen geladene Programme auch INT 19h aufrufen, um das System neu zu starten, aber sie m\u00fcssen darauf achten, Interrupts und andere asynchrone Hardwareprozesse zu deaktivieren, die den BIOS-Neustartprozess st\u00f6ren k\u00f6nnen, oder das System kann w\u00e4hrend des Neustarts h\u00e4ngen oder abst\u00fcrzen .Wenn INT 19h aufgerufen wird, versucht das BIOS, Bootloader-Software auf einem “Startger\u00e4t” wie einer Festplatte, einer Diskette, einer CD oder einer DVD zu finden.  Es l\u00e4dt und f\u00fchrt die erste Boot-Software aus, die es findet, und gibt ihm die Kontrolle \u00fcber den PC.[16]Das BIOS verwendet die Boot-Ger\u00e4te, die im nichtfl\u00fcchtigen BIOS-Speicher (CMOS) festgelegt sind, oder, in den fr\u00fchesten PCs, DIP-Schalter.  Das BIOS \u00fcberpr\u00fcft jedes Ger\u00e4t, um festzustellen, ob es bootf\u00e4hig ist, indem es versucht, den ersten Sektor (Bootsektor) zu laden.  Wenn der Sektor nicht gelesen werden kann, f\u00e4hrt das BIOS mit dem n\u00e4chsten Ger\u00e4t fort.  Wenn der Sektor erfolgreich gelesen wurde, pr\u00fcfen einige BIOSe auch die Bootsektor-Signatur 0x55 0xAA in den letzten beiden Bytes des Sektors (die 512 Bytes lang ist), bevor sie einen Bootsektor akzeptieren und das Ger\u00e4t als bootf\u00e4hig betrachten.[nb 1]Wenn ein bootf\u00e4higes Ger\u00e4t gefunden wird, \u00fcbergibt das BIOS die Kontrolle an den geladenen Sektor.  Das BIOS interpretiert den Inhalt des Bootsektors nur, um m\u00f6glicherweise die Bootsektorsignatur in den letzten zwei Bytes zu \u00fcberpr\u00fcfen.  Die Interpretation von Datenstrukturen wie Partitionstabellen und BIOS-Parameterbl\u00f6cken erfolgt durch das Bootprogramm im Bootsektor selbst oder durch andere Programme, die durch den Bootvorgang geladen werden.Ein Nicht-Festplattenger\u00e4t, wie z. B. ein Netzwerkadapter, versucht, durch ein Verfahren zu booten, das durch sein Options-ROM oder das \u00c4quivalent, das in das BIOS-ROM des Motherboards integriert ist, definiert ist.  Als solche k\u00f6nnen Options-ROMs auch den vom Motherboard-BIOS-ROM definierten Boot-Prozess beeinflussen oder ersetzen.Beim Boot-Standard f\u00fcr optische Medien von El Torito emuliert das optische Laufwerk tats\u00e4chlich eine 3,5-Zoll-Diskette mit hoher Dichte f\u00fcr Boot-Zwecke f\u00fcr das BIOS. Das Lesen des “ersten Sektors” einer CD-ROM oder DVD-ROM ist kein einfach definierter Vorgang wie auf einer Diskette oder einer Festplatte. Au\u00dferdem macht es die Komplexit\u00e4t des Mediums schwierig, ein n\u00fctzliches Boot-Programm in einem Sektor zu schreiben. Die bootf\u00e4hige virtuelle Diskette kann Software enthalten, die den Zugriff auf das optische Medium in ihrer nativen Form erm\u00f6glicht Format.Boot-Priorit\u00e4t[edit]Der Benutzer kann die vom BIOS implementierte Boot-Priorit\u00e4t ausw\u00e4hlen.  Die meisten Computer verf\u00fcgen beispielsweise \u00fcber eine bootf\u00e4hige Festplatte, aber manchmal gibt es ein Wechseldatentr\u00e4gerlaufwerk mit einer h\u00f6heren Bootpriorit\u00e4t, sodass der Benutzer das Booten eines Wechseldatentr\u00e4gers veranlassen kann.In den meisten modernen BIOS kann die Boot-Priorit\u00e4tsreihenfolge vom Benutzer konfiguriert werden.  In \u00e4lteren BIOSes sind begrenzte Boot-Priorit\u00e4tsoptionen ausw\u00e4hlbar;  in den fr\u00fchesten BIOSs wurde ein Schema mit fester Priorit\u00e4t implementiert, wobei zuerst Diskettenlaufwerke, dann Festplatten (dh Festplatten) und normalerweise keine anderen Boot-Ger\u00e4te unterst\u00fctzt werden, vorbehaltlich der \u00c4nderung dieser Regeln durch installierte Options-ROMs.  Das BIOS in einem fr\u00fchen PC bootete normalerweise auch nur vom ersten Diskettenlaufwerk oder der ersten Festplatte, selbst wenn zwei Laufwerke installiert waren.Boot-Fehler[edit]Auf dem urspr\u00fcnglichen IBM PC und XT wurde ROM BASIC durch Aufrufen von INT 18h gestartet, wenn keine bootf\u00e4hige Diskette gefunden wurde.  Da nur wenige Programme BASIC im ROM verwendeten, lie\u00dfen die Hersteller von Klon-PCs es weg;  dann w\u00fcrde ein Computer, der nicht von einer Diskette booten konnte, “No ROM BASIC” anzeigen und anhalten (als Reaktion auf INT 18h).Sp\u00e4tere Computer zeigten eine Meldung wie “Kein bootf\u00e4higes Laufwerk gefunden” an;  einige w\u00fcrden zum Einlegen einer Diskette und zum Dr\u00fccken einer Taste auffordern, um den Bootvorgang zu wiederholen.  Ein modernes BIOS zeigt m\u00f6glicherweise nichts an oder \u00f6ffnet automatisch das BIOS-Konfigurationsdienstprogramm, wenn der Bootvorgang fehlschl\u00e4gt.Boot-Umgebung[edit]Die Umgebung f\u00fcr das Bootprogramm ist sehr einfach: Die CPU befindet sich im Realmodus und die Universal- und Segmentregister sind undefiniert, au\u00dfer SS, SP, CS und DL.  CS:IP zeigt immer auf die physische Adresse 0x07C00.  Welche Werte CS und IP tats\u00e4chlich haben, ist nicht genau definiert.  Einige BIOS verwenden eine CS:IP von 0x0000:0x7C00 w\u00e4hrend andere verwenden k\u00f6nnen 0x07C0:0x0000.  Da Bootprogramme immer unter dieser festen Adresse geladen werden, muss kein Bootprogramm verschoben werden.  DL kann die bei INT 13h verwendete Laufwerksnummer des Startger\u00e4ts enthalten.  SS:SP zeigt auf einen g\u00fcltigen Stack, der vermutlich gro\u00df genug ist, um Hardware-Interrupts zu unterst\u00fctzen, aber ansonsten sind SS und SP undefiniert.  (Ein Stack muss bereits eingerichtet sein, damit Interrupts bedient werden k\u00f6nnen, und Interrupts m\u00fcssen aktiviert sein, damit der System-Timer-Tick-Interrupt aktiviert wird, den das BIOS immer mindestens verwendet, um die Tageszeitz\u00e4hlung aufrechtzuerhalten und den es initialisiert w\u00e4hrend des POST, aktiv zu sein und die Tastatur zu funktionieren. Die Tastatur funktioniert auch, wenn der BIOS-Tastaturdienst nicht aufgerufen wird; Tastenanschl\u00e4ge werden empfangen und in den vom BIOS verwalteten 15-stelligen Type-Ahead-Puffer abgelegt.) Das Boot-Programm muss gesetzt werden einen eigenen Stack aufbauen, da die Gr\u00f6\u00dfe des vom BIOS eingerichteten Stack unbekannt ist und seine Position ebenfalls variabel ist;  Obwohl das Bootprogramm den Standard-Stack untersuchen kann, indem es SS:SP untersucht, ist es einfacher und k\u00fcrzer, einfach einen neuen Stack bedingungslos einzurichten.Beim Booten sind alle BIOS-Dienste verf\u00fcgbar und der Speicher unter Adresse 0x00400 enth\u00e4lt die Interrupt-Vektortabelle.  BIOS POST hat die System-Timer, Interrupt-Controller, DMA-Controller und andere Motherboard-\/Chipsatz-Hardware nach Bedarf initialisiert, um alle BIOS-Dienste in den Bereitschaftsstatus zu bringen.  Die DRAM-Auffrischung f\u00fcr alle System-DRAMs in konventionellem Speicher und erweitertem Speicher, aber nicht unbedingt im erweiterten Speicher, wurde eingerichtet und wird ausgef\u00fchrt.  Die den BIOS-Interrupts entsprechenden Interrupt-Vektoren wurden so eingestellt, dass sie auf die entsprechenden Eintrittspunkte im BIOS zeigen, Hardware-Interrupt-Vektoren f\u00fcr vom BIOS initialisierte Ger\u00e4te wurden so eingestellt, dass sie auf die vom BIOS bereitgestellten ISRs zeigen, und einige andere Interrupts, einschlie\u00dflich solcher die das BIOS f\u00fcr das Hooken von Programmen generiert, wurden auf einen Standard-Dummy-ISR gesetzt, der sofort zur\u00fcckkehrt.  Das BIOS verwaltet einen reservierten Block des System-RAM an den Adressen 0x00400\u20130x004FF mit verschiedenen Parametern, die w\u00e4hrend des POST initialisiert werden.  Alle Speicher an und \u00fcber Adresse 0x00500 kann vom Bootprogramm verwendet werden;  es kann sich sogar selbst \u00fcberschreiben.Erweiterungen (Options-ROMs)[edit]Peripheriekarten wie Hostbusadapter f\u00fcr Festplattenlaufwerke und Grafikkarten haben ihre eigenen BIOS-Erweiterungsoptions-ROMs, die dem BIOS zus\u00e4tzliche Funktionen bieten.  Code in diesen Erweiterungen wird ausgef\u00fchrt, bevor das BIOS das Betriebssystem vom Massenspeicher bootet.  Diese ROMs testen und initialisieren normalerweise Hardware, f\u00fcgen neue BIOS-Dienste hinzu oder ersetzen vorhandene BIOS-Dienste durch ihre eigenen Dienste.  Ein SCSI-Controller verf\u00fcgt beispielsweise normalerweise \u00fcber ein BIOS-Erweiterungs-ROM, das Unterst\u00fctzung f\u00fcr \u00fcber diesen Controller angeschlossene Festplatten bietet.  Ein Erweiterungs-ROM k\u00f6nnte im Prinzip ein Betriebssystem enthalten oder einen v\u00f6llig anderen Boot-Prozess implementieren, wie beispielsweise das Booten \u00fcber das Netzwerk.  Der Betrieb eines IBM-kompatiblen Computersystems kann durch Entfernen oder Einsetzen einer Adapterkarte (oder eines ROM-Chips), die ein BIOS-Erweiterungs-ROM enth\u00e4lt, vollst\u00e4ndig ge\u00e4ndert werden.Das Motherboard-BIOS enth\u00e4lt normalerweise Code f\u00fcr den Zugriff auf Hardwarekomponenten, die f\u00fcr das Bootstrapping der integrierten Anzeige und des integrierten Speichers erforderlich sind.  Dar\u00fcber hinaus enthalten Plug-in-Adapterkarten wie SCSI, RAID, Netzwerkschnittstellenkarten und Videokarten oft ihr eigenes BIOS (zB Video-BIOS), das den System-BIOS-Code f\u00fcr die jeweilige Komponente erg\u00e4nzt oder ersetzt.  Sogar Ger\u00e4te, die in das Motherboard eingebaut sind, k\u00f6nnen sich so verhalten;  ihre Options-ROMs k\u00f6nnen Teil des Motherboard-BIOS sein.Eine Add-In-Karte erfordert ein Options-ROM, wenn die Karte vom Motherboard-BIOS nicht unterst\u00fctzt wird und die Karte initialisiert oder \u00fcber BIOS-Dienste zug\u00e4nglich gemacht werden muss, bevor das Betriebssystem geladen werden kann (normalerweise bedeutet dies, dass dies beim Bootvorgang erforderlich ist) ).  Auch wenn es nicht ben\u00f6tigt wird, kann ein Options-ROM die Verwendung einer Adapterkarte erm\u00f6glichen, ohne dass nach dem Booten Treibersoftware von einem Speicherger\u00e4t geladen wird \u2013 mit einem Options-ROM wird keine Zeit zum Laden des Treibers ben\u00f6tigt, der Treiber nimmt keine Zeit in Anspruch Speicherplatz im RAM oder auf der Festplatte, und die Treibersoftware auf dem ROM verbleibt immer beim Ger\u00e4t, damit die beiden nicht versehentlich getrennt werden k\u00f6nnen.  Auch wenn sich das ROM auf der Karte befindet, werden sowohl die Peripheriehardware als auch die vom ROM bereitgestellte Treibersoftware zusammen ohne zus\u00e4tzlichen Aufwand zur Installation der Software installiert.  Ein zus\u00e4tzlicher Vorteil von ROM auf einigen fr\u00fchen PC-Systemen (insbesondere dem IBM PCjr) bestand darin, dass das ROM schneller war als das Hauptsystem-RAM.  (Auf modernen Systemen ist das Gegenteil der Fall, und der BIOS-ROM-Code wird normalerweise in den RAM kopiert (“verdunkelt”), damit er schneller ausgef\u00fchrt wird.)Es gibt viele Methoden und Dienstprogramme zum Untersuchen des Inhalts verschiedener Motherboard-BIOS- und Erweiterungs-ROMs, wie z. B. Microsoft DEBUG oder Unix dd.Bootvorgang[edit]Wenn ein Erweiterungs-ROM die Art und Weise, wie das System bootet (z. B. von einem Netzwerkger\u00e4t oder einem SCSI-Adapter) kooperativ \u00e4ndern m\u00f6chte, kann es die BIOS-Boot-Spezifikation (BBS) API, um seine F\u00e4higkeit dazu zu registrieren.  Nachdem sich die Erweiterungs-ROMs unter Verwendung der BBS-APIs registriert haben, kann der Benutzer innerhalb der Benutzeroberfl\u00e4che des BIOS unter den verf\u00fcgbaren Boot-Optionen ausw\u00e4hlen.  Aus diesem Grund erlauben die meisten BBS-kompatiblen PC-BIOS-Implementierungen dem Benutzer nicht, die Benutzeroberfl\u00e4che des BIOS zu \u00f6ffnen, bis die Erweiterungs-ROMs die Ausf\u00fchrung und Registrierung bei der BBS-API abgeschlossen haben.[citation needed]Wenn ein Erweiterungs-ROM au\u00dferdem die Art und Weise \u00e4ndern m\u00f6chte, wie das System einseitig bootet, kann es einfach INT 19h oder andere Interrupts, die normalerweise von Interrupt 19h aufgerufen werden, wie INT 13h, den BIOS-Festplattendienst, anh\u00e4ngen, um den BIOS-Startvorgang abzufangen.  Dann kann es den BIOS-Boot-Prozess durch einen eigenen ersetzen, oder es kann lediglich die Boot-Sequenz \u00e4ndern, indem es seine eigenen Boot-Aktionen einf\u00fcgt, indem es verhindert, dass das BIOS bestimmte Ger\u00e4te als bootf\u00e4hig erkennt, oder beides.  Vor der Ver\u00f6ffentlichung der BIOS Boot Specification war dies die einzige M\u00f6glichkeit f\u00fcr Erweiterungs-ROMs, die Bootf\u00e4higkeit f\u00fcr Ger\u00e4te zu implementieren, die nicht vom nativen BIOS des Motherboards zum Booten unterst\u00fctzt werden.[citation needed]Initialisierung[edit]Nachdem das Motherboard-BIOS seinen POST abgeschlossen hat, suchen die meisten BIOS-Versionen nach Options-ROM-Modulen, auch BIOS-Erweiterungs-ROMs genannt, und f\u00fchren diese aus.  Das Motherboard-BIOS sucht nach Erweiterungs-ROMs in einem Teil des “oberen Speicherbereichs” (dem Teil des x86-Realmodus-Adressraums ab Adresse 0xA0000) und f\u00fchrt jedes gefundene ROM der Reihe nach aus.  Um speicherabgebildete ISA-Options-ROMs zu erkennen, scannt eine BIOS-Implementierung den Realmodus-Adressraum von 0x0C0000 zu 0x0F0000 auf 2 KiB-Grenzen, auf der Suche nach einem 2-Byte-ROM Unterschrift: 0x55 gefolgt von 0xAA.  In einem g\u00fcltigen Erweiterungs-ROM folgt dieser Signatur ein einzelnes Byte, das die Anzahl der 512-Byte-Bl\u00f6cke angibt, die das Erweiterungs-ROM im Realspeicher belegt, und das n\u00e4chste Byte ist der Eintrittspunkt des Options-ROM (auch als “Eintrittsoffset” bekannt). .  Eine Pr\u00fcfsumme der angegebenen Anzahl von 512-Byte-Bl\u00f6cken wird berechnet, und wenn das ROM eine g\u00fcltige Pr\u00fcfsumme hat, \u00fcbertr\u00e4gt das BIOS die Kontrolle an die Eingangsadresse, die in einem normalen BIOS-Erweiterungs-ROM der Anfang der Initialisierungsroutine der Erweiterung sein sollte.An diesem Punkt \u00fcbernimmt der Erweiterungs-ROM-Code, der typischerweise die von ihm gesteuerte Hardware testet und initialisiert und Interrupt-Vektoren zur Verwendung durch Post-Boot-Anwendungen registriert.  Es kann BIOS-Dienste (einschlie\u00dflich der von zuvor initialisierten Options-ROMs bereitgestellten) verwenden, um eine Benutzerkonfigurationsschnittstelle bereitzustellen, Diagnoseinformationen anzuzeigen oder alles andere zu tun, was es erfordert.  Es ist m\u00f6glich, dass ein Options-ROM nicht zum BIOS zur\u00fcckkehrt, wodurch die Boot-Sequenz des BIOS vollst\u00e4ndig verhindert wird.Ein Options-ROM sollte normalerweise nach Abschluss des Initialisierungsvorgangs zum BIOS zur\u00fcckkehren.  Sobald (und falls) ein Options-ROM zur\u00fcckkehrt, f\u00e4hrt das BIOS mit der Suche nach weiteren Options-ROMs fort und ruft jedes auf, wenn es gefunden wird, bis der gesamte Options-ROM-Bereich im Speicherbereich gescannt wurde.Physische Platzierung[edit]  BIOS-Chips in einem Dell 310, die durch Austausch der Chips aktualisiert wurdenOption-ROMs befinden sich normalerweise auf Adapterkarten.  Der Original-PC, und vielleicht auch der PC XT, verf\u00fcgen jedoch \u00fcber einen freien ROM-Sockel auf dem Motherboard (im Sinne von IBM das “System Board”), in den ein Options-ROM gesteckt werden kann, und die vier ROMs, die den BASIC-Interpreter enthalten, k\u00f6nnen auch entfernt und durch benutzerdefinierte ROMs ersetzt werden, die Options-ROMs sein k\u00f6nnen.  Der IBM PCjr ist einzigartig unter den PCs, da er zwei ROM-Kassettensteckpl\u00e4tze auf der Vorderseite hat.  Kassetten in diesen Steckpl\u00e4tzen werden demselben Bereich des oberen Speicherbereichs zugeordnet, der f\u00fcr Options-ROMs verwendet wird, und die Kassetten k\u00f6nnen Options-ROM-Module enthalten, die das BIOS erkennen w\u00fcrde.  Die Kassetten k\u00f6nnen auch andere Typen von ROM-Modulen enthalten, wie beispielsweise BASIC-Programme, die anders gehandhabt werden.  Eine PCjr-Cartridge kann mehrere ROM-Module unterschiedlichen Typs enthalten, die m\u00f6glicherweise zusammen in einem ROM-Chip gespeichert sind.Betriebssystemdienste[edit]Das BIOS-ROM ist an die Hardware des jeweiligen Herstellers angepasst, so dass auf standardisierte Weise f\u00fcr Programme, einschlie\u00dflich Betriebssystemen, Low-Level-Dienste (wie das Lesen eines Tastendrucks oder das Schreiben eines Datensektors auf Diskette) bereitgestellt werden k\u00f6nnen.  Ein IBM-PC kann beispielsweise entweder \u00fcber einen Monochrom- oder einen Farbdisplayadapter verf\u00fcgen (unter Verwendung unterschiedlicher Displayspeicheradressen und Hardware), aber ein einzelner Standard-BIOS-Systemaufruf kann aufgerufen werden, um ein Zeichen an einer bestimmten Position auf dem Bildschirm in . anzuzeigen Textmodus oder Grafikmodus.Das BIOS bietet eine kleine Bibliothek grundlegender Eingabe-\/Ausgabefunktionen zum Betrieb von Peripherieger\u00e4ten (wie Tastatur, rudiment\u00e4re Text- und Grafikanzeigefunktionen usw.).  Bei Verwendung von MS-DOS k\u00f6nnte auf BIOS-Dienste durch ein Anwendungsprogramm (oder durch MS-DOS) zugegriffen werden, indem ein INT 13h-Interrupt-Befehl ausgef\u00fchrt wird, um auf Plattenfunktionen zuzugreifen, oder indem einer von mehreren anderen dokumentierten BIOS-Interrupt-Aufrufen ausgef\u00fchrt wird, um auf Video zuzugreifen Display, Tastatur, Kassette und andere Ger\u00e4tefunktionen.Betriebssysteme und Ausf\u00fchrungssoftware, die diese grundlegende Firmware-Funktionalit\u00e4t ersetzen sollen, bieten Ersatzsoftwareschnittstellen zur Anwendungssoftware.  Anwendungen k\u00f6nnen diese Dienste auch selbst bereitstellen.  Dies begann sogar in den 1980er Jahren unter MS-DOS, als Programmierer beobachteten, dass die Verwendung der BIOS-Videodienste f\u00fcr die Grafikanzeige sehr langsam war.  Um die Geschwindigkeit der Bildschirmausgabe zu erh\u00f6hen, haben viele Programme das BIOS umgangen und die Videoanzeigehardware direkt programmiert.  Andere Grafikprogrammierer, insbesondere aber nicht ausschlie\u00dflich in der Demoszene, stellten fest, dass es technische F\u00e4higkeiten der PC-Grafikkarten gibt, die vom IBM BIOS nicht unterst\u00fctzt werden und nicht ohne Umgehung genutzt werden k\u00f6nnen.  Da das AT-kompatible BIOS im Intel-Realmodus lief, erforderten Betriebssysteme, die auf 286- und sp\u00e4teren Prozessoren im gesch\u00fctzten Modus ausgef\u00fchrt wurden, Hardwareger\u00e4tetreiber, die mit dem Betrieb im gesch\u00fctzten Modus kompatibel sind, um BIOS-Dienste zu ersetzen.In modernen PCs mit modernen Betriebssystemen (wie Windows und Linux) werden die BIOS-Interrupt-Aufrufe nur beim Booten und beim erstmaligen Laden von Betriebssystemen verwendet.  Bevor der erste grafische Bildschirm des Betriebssystems angezeigt wird, werden Eingabe und Ausgabe normalerweise \u00fcber das BIOS abgewickelt.  Ein Bootmen\u00fc wie das Textmen\u00fc von Windows, das es Benutzern erm\u00f6glicht, ein zu bootendes Betriebssystem auszuw\u00e4hlen, in den abgesicherten Modus zu booten oder die letzte als funktionierend bekannte Konfiguration zu verwenden, wird \u00fcber das BIOS angezeigt und empf\u00e4ngt Tastatureingaben \u00fcber das BIOS.[5]Viele moderne PCs k\u00f6nnen immer noch Legacy-Betriebssysteme wie MS-DOS oder DR-DOS starten und ausf\u00fchren, die f\u00fcr ihre Konsolen- und Festplatten-I\/O stark vom BIOS abh\u00e4ngig sind, vorausgesetzt, das System verf\u00fcgt \u00fcber ein BIOS oder eine CSM-f\u00e4hige UEFI-Firmware.Prozessor-Mikrocode-Updates[edit]Intel-Prozessoren haben seit der P6-Mikroarchitektur umprogrammierbaren Mikrocode.[17][18]AMD-Prozessoren haben seit der K7-Mikroarchitektur umprogrammierbaren Mikrocode.  Das BIOS enth\u00e4lt Patches f\u00fcr den Prozessor-Mikrocode, die Fehler im anf\u00e4nglichen Prozessor-Mikrocode beheben;  Mikrocode wird in den SRAM des Prozessors geladen, so dass eine Neuprogrammierung nicht dauerhaft ist, so dass das Laden von Mikrocode-Aktualisierungen jedes Mal durchgef\u00fchrt wird, wenn das System eingeschaltet wird.  Ohne umprogrammierbaren Mikrocode w\u00e4re ein teurer Prozessortausch erforderlich;[19]  So wurde beispielsweise der Pentium-FDIV-Bug f\u00fcr Intel zu einem teuren Fiasko, da ein Produktr\u00fcckruf erforderlich war, da der defekte Mikrocode des urspr\u00fcnglichen Pentium-Prozessors nicht umprogrammiert werden konnte.  Betriebssysteme k\u00f6nnen auch den Mikrocode des Hauptprozessors aktualisieren.[20][21]Identifizierung[edit]Einige BIOS enthalten eine Software-Lizenzierungsbeschreibungstabelle (SLIC), eine digitale Signatur, die vom Originalger\u00e4tehersteller (OEM), beispielsweise Dell, im BIOS platziert wird.  Der SLIC wird in die ACPI-Datentabelle eingef\u00fcgt und enth\u00e4lt keinen aktiven Code.[22][23]Computerhersteller, die OEM-Versionen von Microsoft Windows und Microsoft-Anwendungssoftware vertreiben, k\u00f6nnen den SLIC verwenden, um die Lizenzierung f\u00fcr den OEM-Windows-Installationsdatentr\u00e4ger und den Systemwiederherstellungsdatentr\u00e4ger mit Windows-Software zu authentifizieren.  Systeme mit SLIC k\u00f6nnen mit einem OEM-Produktschl\u00fcssel voraktiviert werden und sie verifizieren ein XML-formatiertes OEM-Zertifikat gegen die SLIC im BIOS als Mittel zur Selbstaktivierung (siehe System Locked Preinstallation, SLP).  Wenn ein Benutzer eine Neuinstallation von Windows durchf\u00fchrt, muss er sowohl im Besitz des OEM-Schl\u00fcssels (entweder SLP oder COA) und des digitalen Zertifikats f\u00fcr seinen SLIC sein, um die Aktivierung zu umgehen.[22]  Dies kann erreicht werden, wenn der Benutzer eine Wiederherstellung mit einem vom OEM bereitgestellten vorgefertigten Image durchf\u00fchrt.  Power-User k\u00f6nnen die erforderlichen Zertifikatsdateien aus dem OEM-Image kopieren, den SLP-Produktschl\u00fcssel entschl\u00fcsseln und dann die SLP-Aktivierung manuell durchf\u00fchren.  Cracks f\u00fcr nicht originale Windows-Distributionen bearbeiten normalerweise den SLIC oder emulieren ihn, um die Windows-Aktivierung zu umgehen.[citation needed]\u00dcbertaktung[edit]Einige BIOS-Implementierungen erm\u00f6glichen \u00dcbertaktung, eine Aktion, bei der die CPU auf eine h\u00f6here Taktrate als die Herstellerbewertung eingestellt wird, um eine garantierte Leistungsf\u00e4higkeit zu gew\u00e4hrleisten.  \u00dcbertakten kann jedoch bei unzureichend gek\u00fchlten Computern die Systemzuverl\u00e4ssigkeit ernsthaft beeintr\u00e4chtigen und die Lebensdauer der Komponenten allgemein verk\u00fcrzen.  \u00dcbertakten kann bei unsachgem\u00e4\u00dfer Ausf\u00fchrung auch dazu f\u00fchren, dass Komponenten so schnell \u00fcberhitzen, dass sie sich mechanisch selbst zerst\u00f6ren.[24]Moderne Nutzung[edit]Einige \u00e4ltere Betriebssysteme, zum Beispiel MS-DOS, verlassen sich auf das BIOS, um die meisten Eingabe-\/Ausgabeaufgaben innerhalb des PCs auszuf\u00fchren.[25]Das direkte Aufrufen von BIOS-Diensten im Realmodus ist f\u00fcr Betriebssysteme im gesch\u00fctzten Modus (und im langen Modus) ineffizient.  BIOS-Interrupt-Aufrufe werden von modernen Multitasking-Betriebssystemen nach dem ersten Laden nicht verwendet.In den 1990er Jahren stellte das BIOS einige Protected-Mode-Schnittstellen f\u00fcr Microsoft Windows-, Linux- und BSD-Betriebssysteme bereit, wie Advanced Power Management (APM), Legacy Plug and Play (Legacy PnP), Desktop Management Interface (DMI), PCI BIOS,[26][27]VESA BIOS Extensions (VBE) und MultiProcessor Specification (MPS).  Ab den 2000er Jahren bieten die meisten BIOSe ACPI-, SMBIOS- und VBE-Schnittstellen f\u00fcr moderne Betriebssysteme.[28][29][30][31]  Moderne Betriebssysteme laden die e820-Speicherkarte beim Start.[32]Nach dem Laden des Betriebssystems wird der Code des Systemverwaltungsmodus weiterhin im SMRAM ausgef\u00fchrt.  Seit 2010 befindet sich die BIOS-Technologie in einem \u00dcbergangsprozess in Richtung UEFI.[6]Aufbau[edit]Setup-Programm[edit]Historisch gesehen hatte das BIOS im IBM PC und XT keine integrierte Benutzeroberfl\u00e4che.  Die BIOS-Versionen fr\u00fcherer PCs (XT-Klasse) waren nicht per Software konfigurierbar;  Stattdessen stellen Benutzer die Optionen \u00fcber DIP-Schalter auf dem Motherboard ein.  Sp\u00e4tere Computer, einschlie\u00dflich aller IBM-kompatiblen mit 80286-CPUs, hatten einen batteriegepufferten nichtfl\u00fcchtigen BIOS-Speicher (CMOS-RAM-Chip), der BIOS-Einstellungen enthielt.[33]  Diese Einstellungen wie Videoadaptertyp, Speichergr\u00f6\u00dfe und Festplattenparameter konnten nur konfiguriert werden, indem ein Konfigurationsprogramm von einer Festplatte ausgef\u00fchrt wurde, die nicht in das ROM integriert ist.  Eine spezielle “Referenzdiskette” wurde in einen IBM AT eingelegt, um Einstellungen wie die Speichergr\u00f6\u00dfe zu konfigurieren.Fr\u00fche BIOS-Versionen hatten keine Kennw\u00f6rter oder Optionen zur Auswahl von Boot-Ger\u00e4ten.  Das BIOS war fest programmiert, um vom ersten Diskettenlaufwerk zu booten, oder, falls dies fehlgeschlagen ist, von der ersten Festplatte.  Die Zugangskontrolle in fr\u00fchen Maschinen der AT-Klasse erfolgte durch einen physischen Schl\u00fcsselschalter (der nicht schwer zu umgehen war, wenn das Computergeh\u00e4use ge\u00f6ffnet werden konnte).  Jeder, der den Computer einschalten konnte, konnte ihn booten.[citation needed]Sp\u00e4ter begannen Computer der 386-Klasse, das BIOS-Setup-Dienstprogramm neben dem BIOS-Code in das ROM selbst zu integrieren;  diese Computer booten normalerweise in das BIOS-Setup-Dienstprogramm, wenn eine bestimmte Taste oder Tastenkombination gedr\u00fcckt wird, andernfalls werden der BIOS-POST und der Boot-Vorgang ausgef\u00fchrt.  Award BIOS-Setup-Utility auf einem Standard-PCEin modernes BIOS-Setup-Dienstprogramm verf\u00fcgt \u00fcber eine Textbenutzeroberfl\u00e4che (TUI) oder eine grafische Benutzeroberfl\u00e4che (GUI), auf die durch Dr\u00fccken einer bestimmten Taste auf der Tastatur beim Starten des PCs zugegriffen wird.  Normalerweise wird die Taste w\u00e4hrend des fr\u00fchen Starts f\u00fcr kurze Zeit angek\u00fcndigt, zum Beispiel “Dr\u00fccken Sie DEL, um das Setup zu \u00f6ffnen”.  Der tats\u00e4chliche Schl\u00fcssel h\u00e4ngt von der spezifischen Hardware ab.  Zu den Funktionen des BIOS-Setup-Dienstprogramms geh\u00f6ren normalerweise:Konfigurieren, Aktivieren und Deaktivieren der HardwarekomponentenSystemzeit einstellenEinstellen der BootreihenfolgeFestlegen verschiedener Passw\u00f6rter, z. B. ein Passwort zum Sichern des Zugriffs auf die BIOS-Benutzeroberfl\u00e4che und Verhindern, dass b\u00f6swillige Benutzer das System von nicht autorisierten tragbaren Speicherger\u00e4ten booten, oder ein Passwort zum Booten des SystemsHardware\u00fcberwachung[edit]Ein moderner BIOS-Setup-Bildschirm bietet oft ein PC Gesundheitsstatus oder ein Hardware\u00fcberwachung tab, der direkt mit einem Hardware-Monitor-Chip des Mainboards verbunden ist.[34]  Dies erm\u00f6glicht die \u00dcberwachung der CPU- und Geh\u00e4usetemperatur, der vom Netzteil bereitgestellten Spannung sowie die \u00dcberwachung und Steuerung der Drehzahl der an das Motherboard angeschlossenen L\u00fcfter.Sobald das System gebootet ist, werden die Hardware\u00fcberwachung und die Computerl\u00fcftersteuerung normalerweise direkt vom Hardwaremonitor-Chip selbst durchgef\u00fchrt, der ein separater Chip sein kann, der \u00fcber I\u00b2C oder SMBus angeschlossen ist oder als Teil einer Super-I\/O-L\u00f6sung mit Schnittstelle geliefert wird durch Low Pin Count (LPC).[35]  Einige Betriebssysteme, wie NetBSD mit envsys und OpenBSD mit sysctl hw.sensors, verf\u00fcgen \u00fcber eine integrierte Schnittstelle zu Hardwaremonitoren.Unter bestimmten Umst\u00e4nden stellt das BIOS jedoch auch die zugrunde liegenden Informationen \u00fcber die Hardware\u00fcberwachung \u00fcber ACPI bereit. In diesem Fall kann das Betriebssystem ACPI verwenden, um die Hardware\u00fcberwachung durchzuf\u00fchren.[36][37]Umprogrammierung[edit]  BIOS-Ersatzkit f\u00fcr einen Dell 310 aus den sp\u00e4ten 1980er Jahren.  Im Lieferumfang enthalten sind zwei Chips, ein Kunststoffhalter f\u00fcr die Chips und ein Chip-Puller.In modernen PCs ist das BIOS in einem wiederbeschreibbaren EEPROM oder NOR-Flash-Speicher gespeichert, sodass der Inhalt ausgetauscht und ge\u00e4ndert werden kann.  Dieses Umschreiben des Inhalts wird manchmal als blinkend.  Dies kann durch ein spezielles Programm erfolgen, das normalerweise vom Systemhersteller bereitgestellt wird, oder beim POST mit einem BIOS-Image auf einer Festplatte oder einem USB-Flash-Laufwerk.  Eine Datei, die solche Inhalte enth\u00e4lt, wird manchmal als “ein BIOS-Image” bezeichnet.  Ein BIOS kann neu geflasht werden, um auf eine neuere Version zu aktualisieren, um Fehler zu beheben oder eine verbesserte Leistung bereitzustellen oder um neuere Hardware zu unterst\u00fctzen.Hardware[edit]  Das urspr\u00fcngliche IBM PC-BIOS (und Kassetten-BASIC) wurde auf maskenprogrammierten Read-Only-Memory-Chips (ROM) in Sockeln auf dem Motherboard gespeichert.  ROMs k\u00f6nnten von Benutzern ersetzt, aber nicht ver\u00e4ndert werden.  Um Aktualisierungen zu erm\u00f6glichen, verwendeten viele kompatible Computer umprogrammierbare BIOS-Speicherger\u00e4te wie EPROM, EEPROM und sp\u00e4tere Flash-Speicherger\u00e4te (normalerweise NOR-Flash-Ger\u00e4te).  Laut Robert Braver, dem Pr\u00e4sidenten des BIOS-Herstellers Micro Firmware, Flash-BIOS Chips wurden um 1995 gebr\u00e4uchlich, weil die elektrisch l\u00f6schbaren PROM-(EEPROM)-Chips billiger und einfacher zu programmieren sind als standardm\u00e4\u00dfige ultraviolett-l\u00f6schbare PROM-(EPROM)-Chips.  Flash-Chips werden im Schaltkreis programmiert (und neu programmiert), w\u00e4hrend EPROM-Chips zur Neuprogrammierung von der Hauptplatine entfernt werden m\u00fcssen.[38]  BIOS-Versionen werden aktualisiert, um neuere Hardwareversionen zu nutzen und Fehler in fr\u00fcheren BIOS-Revisionen zu korrigieren.[39]Beginnend mit dem IBM AT unterst\u00fctzten PCs eine \u00fcber das BIOS einstellbare Hardware-Uhr.  Es hatte ein Jahrhundert-Bit, das es erm\u00f6glichte, das Jahrhundert manuell zu \u00e4ndern, als das Jahr 2000 passierte.  Die meisten BIOS-Revisionen, die 1995 erstellt wurden, und fast alle BIOS-Revisionen von 1997 unterst\u00fctzten das Jahr 2000, indem das Jahrhundertbit automatisch gesetzt wurde, wenn die Uhr am 31. Dezember 1999 nach Mitternacht lief.[40]Die ersten Flash-Chips wurden an den ISA-Bus angeschlossen.  Ab 1998 wechselte der BIOS-Flash auf den LPC-Bus, einen funktionalen Ersatz f\u00fcr ISA, nach einer neuen Standardimplementierung, die als “Firmware Hub” (FWH) bekannt ist.  Im Jahr 2006 wurde der BIOS-Flash-Speicher auf den SPI-Bus umgestellt.[41]Die Gr\u00f6\u00dfe des BIOS und die Kapazit\u00e4t des ROM, EEPROM oder anderer Medien, auf denen es gespeichert werden kann, haben im Laufe der Zeit zugenommen, da dem Code neue Funktionen hinzugef\u00fcgt wurden;  Es gibt mittlerweile BIOS-Versionen mit Gr\u00f6\u00dfen bis zu 32 Megabyte.  Im Gegensatz dazu war das urspr\u00fcngliche IBM PC-BIOS in einem 8-KB-Masken-ROM enthalten.  Einige moderne Motherboards enthalten sogar noch gr\u00f6\u00dfere NAND-Flash-Speicher-ICs an Bord, die in der Lage sind, ganze kompakte Betriebssysteme zu speichern, wie z. B. einige Linux-Distributionen.  Einige ASUS-Notebooks enthielten beispielsweise das Splashtop-Betriebssystem, das in ihre NAND-Flash-Speicher-ICs eingebettet war.[42]  Die Idee, ein Betriebssystem zusammen mit dem BIOS in das ROM eines PCs aufzunehmen, ist jedoch nicht neu;  In den 1980er Jahren bot Microsoft eine ROM-Option f\u00fcr MS-DOS an, die in den ROMs einiger PC-Klone wie dem Tandy 1000 HX enthalten war.Ein anderer Typ von Firmware-Chip wurde auf dem IBM PC AT und fr\u00fchen kompatiblen Ger\u00e4ten gefunden.  Im AT wurde die Tastaturschnittstelle von einem Mikrocontroller mit eigenem programmierbaren Speicher gesteuert.  Beim IBM AT war das ein Ger\u00e4t mit 40-Pin-Sockel, w\u00e4hrend einige Hersteller eine EPROM-Version dieses Chips verwendeten, die einem EPROM \u00e4hnelte.  Diesem Controller wurde auch die A20-Gate-Funktion zugewiesen, um Speicher oberhalb des Ein-Megabyte-Bereichs zu verwalten;  gelegentlich war ein Upgrade dieses “Tastatur-BIOS” erforderlich, um Software zu nutzen, die den oberen Speicher nutzen konnte.[citation needed]Das BIOS kann Komponenten wie den Memory Reference Code (MRC) enthalten, der f\u00fcr die Speicherinitialisierung (z. B. SPD und Speicher-Timing-Initialisierung) verantwortlich ist.[43]:8[44]Modernes BIOS enth\u00e4lt Intel Management Engine[45]  oder AMD Platform Security Processor-Firmware.Anbieter und Produkte[edit]Vergleich verschiedener BIOS-ImplementierungenUnternehmenAuszeichnungBIOSAMIBIOSInsydeSeaBIOSLizenzPropriet\u00e4rPropriet\u00e4rPropriet\u00e4rLGPL v3Gepflegt \/ weiterentwickeltJaJaJaJa32-Bit-PCI-BIOS-AufrufeJaJaJaJaAHCIJaJaJaJaAPMJaJaJa (1.2)Ja (1.2)BBSJaJaJaJaStartmen\u00fcJaJaJaJaKompressionJa (LHA[46])Ja (LHA)Ja (RLE)Ja (LZMA)CMOSJaJaJaJaEDDJaJaJaJaESCDJaJa?NeinFlash von ROM?Ja?NeinSpracheVersammlungVersammlungVersammlungCLBAJa (48)Ja (48)JaJa (48)Multiprozessor-SpezifikationJaJaJaJaOptions-ROMJaJaJaJaPasswortJaJaJaNeinPMM?Ja?JaEinrichtungsbildschirmJaJaJaNeinSMBIOSJaJaJaJaBegr\u00fc\u00dfungsbildschirmJa (EPA)[47]Ja (PCX)JaJa (BMP, JPG)TPMUnbekanntUnbekanntUnbekanntEtwasUSB-BootenJaJaJaJaUSB-Hub???JaUSB-TastaturJaJaJaJaUSB-MausJaJaJaJaIBM ver\u00f6ffentlichte die gesamten BIOS-Listen f\u00fcr seinen urspr\u00fcnglichen PC, PC XT, PC AT und andere zeitgen\u00f6ssische PC-Modelle in einem Anhang des  Technisches Referenzhandbuch f\u00fcr IBM PC f\u00fcr jeden Maschinentyp.  Die Ver\u00f6ffentlichung der BIOS-Listen bewirkt, dass jeder genau sehen kann, was ein endg\u00fcltiges BIOS tut und wie es funktioniert.  Im Mai 1984 ver\u00f6ffentlichte Phoenix Software Associates sein erstes ROM-BIOS, das es OEMs erm\u00f6glichte, im Wesentlichen vollst\u00e4ndig kompatible Klone zu erstellen, ohne das IBM PC-BIOS selbst zur\u00fcckentwickeln zu m\u00fcssen, wie es Compaq f\u00fcr das Portable getan hatte, und trug so zum Wachstum der PC- kompatibel mit Industrie und Vertrieb von Nicht-IBM-Versionen von DOS.[48]  Und das erste American Megatrends (AMI) BIOS wurde 1986 ver\u00f6ffentlicht.Neue Standards, die dem BIOS aufgepfropft werden, sind normalerweise ohne vollst\u00e4ndige \u00f6ffentliche Dokumentation oder BIOS-Auflistungen.  Infolgedessen ist es nicht so einfach, die intimen Details \u00fcber die vielen Nicht-IBM-Erg\u00e4nzungen des BIOS zu erfahren wie \u00fcber die BIOS-Kerndienste.Die meisten Anbieter von PC-Motherboards lizenzieren einen BIOS-“Kern” und ein Toolkit von einem kommerziellen Drittanbieter, der als “unabh\u00e4ngiger BIOS-Anbieter” oder IBV bekannt ist.  Der Motherboard-Hersteller passt dieses BIOS dann an seine eigene Hardware an.  Aus diesem Grund werden aktualisierte BIOSe normalerweise direkt vom Motherboard-Hersteller bezogen.  Zu den wichtigsten BIOS-Anbietern geh\u00f6ren American Megatrends (AMI), Insyde Software, Phoenix Technologies und Byosoft.  Zu den fr\u00fcheren Anbietern geh\u00f6ren Award Software und Microid Research, die 1998 von Phoenix Technologies \u00fcbernommen wurden;  Phoenix hat den Markennamen Award sp\u00e4ter auslaufen lassen.  General Software, ebenfalls 2007 von Phoenix \u00fcbernommen, verkaufte BIOS f\u00fcr Embedded-Systeme auf Basis von Intel-Prozessoren.Die Open-Source-Community verst\u00e4rkte ihre Bem\u00fchungen, einen Ersatz f\u00fcr propriet\u00e4re BIOSe und ihre zuk\u00fcnftigen Versionen durch ein Open-Source-Gegenst\u00fcck durch die Projekte libreboot, coreboot und OpenBIOS\/Open Firmware zu entwickeln.  AMD hat Produktspezifikationen f\u00fcr einige Chips\u00e4tze bereitgestellt und Google sponsert das Projekt.  Mainboard-Hersteller Tyan bietet mit seiner Opteron-Mainboard-Linie neben dem Standard-BIOS auch Coreboot an.Sicherheit[edit]  Ein amerikanisches Megatrends-BIOS zeigt einen “Intel CPU uCode Loading Error” nach einem fehlgeschlagenen Versuch, Microcode-Patches in die CPU hochzuladen  EEPROM- und Flash-Speicherchips sind vorteilhaft, da sie vom Benutzer leicht aktualisiert werden k\u00f6nnen;  Es ist \u00fcblich, dass Hardwarehersteller BIOS-Updates herausgeben, um ihre Produkte zu aktualisieren, die Kompatibilit\u00e4t zu verbessern und Fehler zu beheben.  Dieser Vorteil birgt jedoch das Risiko, dass ein unsachgem\u00e4\u00df ausgef\u00fchrtes oder abgebrochenes BIOS-Update den Computer oder das Ger\u00e4t unbrauchbar macht.  Um diese Situationen zu vermeiden, verwenden neuere BIOSe einen “Bootblock”;  ein Teil des BIOS, der zuerst ausgef\u00fchrt wird und separat aktualisiert werden muss.  Dieser Code \u00fcberpr\u00fcft, ob der Rest des BIOS intakt ist (unter Verwendung von Hash-Pr\u00fcfsummen oder anderen Methoden), bevor die Kontrolle an ihn \u00fcbertragen wird.  Wenn der Bootblock eine Besch\u00e4digung des Haupt-BIOS erkennt, wird der Benutzer normalerweise gewarnt, dass ein Wiederherstellungsprozess durch Booten von Wechselmedien (Diskette, CD oder USB-Flash-Laufwerk) eingeleitet werden muss, damit der Benutzer erneut versuchen kann, das BIOS zu flashen.  Einige Motherboards haben eine Sicherung BIOS (manchmal auch als DualBIOS-Boards bezeichnet) zur Wiederherstellung nach BIOS-Korruptionen.Es gibt mindestens f\u00fcnf bekannte BIOS-Angriffsviren, von denen zwei zu Demonstrationszwecken dienten.  Der erste in freier Wildbahn gefundene war Mebromi, die auf chinesische Nutzer ausgerichtet ist.Der erste BIOS-Virus war BIOS Meningitis, der, anstatt BIOS-Chips zu l\u00f6schen, sie infizierte.  BIOS Meningitis ist im Vergleich zu einem Virus wie CIH relativ harmlos.Der zweite BIOS-Virus war CIH, auch bekannt als “Chernobyl-Virus”, der Flash-ROM-BIOS-Inhalte auf kompatiblen Chips\u00e4tzen l\u00f6schen konnte.  CIH erschien Mitte 1998 und wurde im April 1999 aktiv. Oft konnten infizierte Computer nicht mehr booten, und die Leute mussten den Flash-ROM-IC vom Motherboard entfernen und neu programmieren.  CIH zielte auf den damals weit verbreiteten Intel i430TX Mainboard-Chipsatz und machte sich den Umstand zunutze, dass die damals ebenfalls weit verbreiteten Windows 9x-Betriebssysteme einen direkten Hardwarezugriff auf alle Programme erm\u00f6glichten.Moderne Systeme sind nicht anf\u00e4llig f\u00fcr CIH, da eine Vielzahl von Chips\u00e4tzen verwendet wird, die mit dem Intel i430TX-Chipsatz und auch anderen Flash-ROM-IC-Typen nicht kompatibel sind.  Es gibt auch zus\u00e4tzlichen Schutz vor versehentlichem BIOS-Neuschreiben in Form von Bootbl\u00f6cken, die vor versehentlichem \u00dcberschreiben gesch\u00fctzt sind, oder mit Dual- und Quad-BIOS ausgestatteten Systemen, die im Falle eines Absturzes ein Backup-BIOS verwenden k\u00f6nnen.  Au\u00dferdem erlauben alle modernen Betriebssysteme wie FreeBSD, Linux, macOS, Windows NT-basierte Windows-Betriebssysteme wie Windows 2000, Windows XP und neuere Programme im Benutzermodus keinen direkten Hardwarezugriff.[citation needed]Infolgedessen ist CIH seit 2008 im Wesentlichen harmlos geworden und verursacht im schlimmsten Fall \u00c4rger, indem es ausf\u00fchrbare Dateien infiziert und Antivirensoftware ausl\u00f6st.  Andere BIOS-Viren bleiben jedoch m\u00f6glich;[49]  Da die meisten Windows-Heimbenutzer ohne die UAC von Windows Vista\/7 alle Anwendungen mit Administratorrechten ausf\u00fchren, k\u00f6nnte ein moderner CIH-\u00e4hnlicher Virus im Prinzip immer noch Zugriff auf Hardware erhalten, ohne zuvor einen Exploit zu verwenden.[citation needed]  Das Betriebssystem OpenBSD verhindert diesen Zugriff allen Benutzern und der grsecurity-Patch f\u00fcr den Linux-Kernel verhindert standardm\u00e4\u00dfig auch diesen direkten Hardwarezugriff, mit dem Unterschied, dass ein Angreifer einen viel schwierigeren Exploit auf Kernel-Ebene oder einen Neustart des Rechners erfordert.[citation needed]Der zweite BIOS-Virus war eine Technik, die von John Heasman, dem leitenden Sicherheitsberater der in Gro\u00dfbritannien ans\u00e4ssigen Next-Generation Security Software, vorgestellt wurde.  Im Jahr 2006 zeigte er auf der Black Hat Security Conference, wie man Berechtigungen erh\u00f6ht und physischen Speicher ausliest, indem er b\u00f6sartige Verfahren verwendet, die normale ACPI-Funktionen, die im Flash-Speicher gespeichert sind, ersetzten.[50][citation needed]Der dritte BIOS-Virus war eine Technik namens “Persistent BIOS-Infektion”.  Es erschien 2009 auf der CanSecWest-Sicherheitskonferenz in Vancouver und auf der SyScan-Sicherheitskonferenz in Singapur.  Forscher Anibal Sacco[51]  und Alfredo Ortega von Core Security Technologies demonstrierten, wie man b\u00f6sartigen Code in die Dekompressionsroutinen im BIOS einf\u00fcgt und so beim Start fast die volle Kontrolle \u00fcber den PC hat, noch bevor das Betriebssystem gebootet wird.  Der Proof-of-Concept nutzt keinen Fehler in der BIOS-Implementierung aus, sondern beinhaltet nur die normalen BIOS-Flashing-Prozeduren.  Daher ist ein physischer Zugriff auf die Maschine erforderlich, oder der Benutzer muss als Root angemeldet sein.  Trotz dieser Anforderungen unterstrich Ortega die tiefgreifenden Auswirkungen seiner und Saccos Entdeckung: “Wir k\u00f6nnen einen Treiber patchen, um ein voll funktionsf\u00e4higes Rootkit zu l\u00f6schen. Wir haben sogar einen kleinen Code, der Antivirus entfernen oder deaktivieren kann.”[52]Mebromi ist ein Trojaner, der auf Computer mit AwardBIOS, Microsoft Windows und Antivirensoftware von zwei chinesischen Unternehmen abzielt: Rising Antivirus und Jiangmin KV Antivirus.[53][54][55]  Mebromi installiert ein Rootkit, das den Master-Boot-Record infiziert.In einem Interview im Dezember 2013 mit 60 Minuten, Deborah Plunkett, Information Assurance Director der US-amerikanischen National Security Agency, behauptete, die NSA habe einen m\u00f6glichen BIOS-Angriff eines ausl\u00e4ndischen Nationalstaats aufgedeckt und vereitelt, der auf das US-Finanzsystem abzielt.[56]  Das Programm zitierte anonyme Quellen, die behaupteten, es handele sich um eine chinesische Verschw\u00f6rung.[56]  Jedoch Folgeartikel in Der W\u00e4chter,[57]Der Atlantik,[58]Verdrahtet[59]  und Das Register[60]  widerlegte die Behauptungen der NSA.Auf neueren Intel-Plattformen ist die Intel Boot Guard (IBG)-Technologie aktiviert. Diese Technologie \u00fcberpr\u00fcft die digitale BIOS-Signatur beim Start und der \u00f6ffentliche IBG-Schl\u00fcssel wird mit dem Motherboard-PCH verschmolzen.  Endbenutzer k\u00f6nnen diese Funktion nicht deaktivieren.Alternativen und Nachfolger[edit]Vergleichbare Software auf anderen Computersystemen finden Sie unter Booten.Ab 2011[update], wird das alte PC-BIOS in vielen neuen Maschinen durch das komplexere Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) ersetzt.  UEFI ist eine Spezifikation, die die Laufzeitschnittstelle des Legacy-BIOS ersetzt.  Urspr\u00fcnglich f\u00fcr die Intel Itanium-Architektur geschrieben, ist UEFI jetzt f\u00fcr x86- und x86-64-Plattformen verf\u00fcgbar;  Die Spezifikationsentwicklung wird vom Unified EFI Forum, einer Special Interest Group der Branche, vorangetrieben.  EFI-Booten wurde nur in Microsoft Windows-Versionen unterst\u00fctzt, die GPT unterst\u00fctzen,[61]  der Linux-Kernel 2.6.1 und h\u00f6her und macOS auf Intel-basierten Macs.[62]  Ab 2014[update], wird neue PC-Hardware \u00fcberwiegend mit UEFI-Firmware ausgeliefert.  Die Architektur des Rootkit-Schutzes kann auch verhindern, dass das System die eigenen Software\u00e4nderungen des Benutzers ausf\u00fchrt, was UEFI als Legacy-BIOS-Ersatz in der offenen Hardware-Community umstritten macht.Andere Alternativen zur Funktionalit\u00e4t des “Legacy BIOS” in der x86-Welt sind Coreboot und Libreboot.Einige Server und Workstations verwenden eine plattformunabh\u00e4ngige Open Firmware (IEEE-1275), die auf der Programmiersprache Forth basiert;  es ist zusammen mit dem x86-basierten OLPC XO-1 in den SPARC-Computern von Sun, der RS\/6000-Reihe von IBM und anderen PowerPC-Systemen wie den CHRP-Motherboards enthalten.Seit mindestens 2015 hat Apple die Legacy-BIOS-Unterst\u00fctzung von MacBook Pro-Computern entfernt.  Daher unterst\u00fctzt das BIOS-Dienstprogramm die Legacy-Option nicht mehr und druckt “Legacy-Modus wird auf diesem System nicht unterst\u00fctzt”.  Im Jahr 2017 k\u00fcndigte Intel an, die Legacy-BIOS-Unterst\u00fctzung bis 2020 zu entfernen. Seit 2019 unterst\u00fctzen neue OEM-PCs der Intel-Plattform die Legacy-Option nicht mehr.Siehe auch[edit]^ Die Signatur bei Offset +0x1FE in Bootsektoren ist 0x55 0xAA, das ist 0x55 bei Offset +0x1FE und 0xAA bei Offset +0x1FF.  Da im Kontext von IBM PC-kompatiblen Maschinen von Little-Endian-Darstellung ausgegangen werden muss, kann diese als 16-Bit-Wort geschrieben werden 0xAA55 in Programmen f\u00fcr x86-Prozessoren (beachten Sie die vertauschte Reihenfolge), wobei es geschrieben werden m\u00fcsste als 0x55AA in Programmen f\u00fcr andere CPU-Architekturen unter Verwendung einer Big-Endian-Darstellung.  Da dies in B\u00fcchern und sogar in Original-Microsoft-Referenzdokumenten mehrfach verwechselt wurde, verwendet dieser Artikel die offsetbasierte byteweise On-Disk-Darstellung, um m\u00f6gliche Fehlinterpretationen zu vermeiden.Verweise[edit]^ “Ref \u2013 System-BIOS”. PCGuide.  Archiviert von das Original am 2014-12-21.  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