BIOS

A BIOS az angol Basic Input Output System rövidítése, ami magyarul alapvető bemeneti-kimeneti rendszert jelent, és a számítógép szoftveres és hardveres része közötti interfész megvalósítására szolgál. Fizikailag az alaplapon lévő BIOS, az egyes bővítőkártyákon található BIOS és ezek eszközmeghajtói alkotják a számítógép BIOS-át. 
Ezek közül az alaplap BIOS-a a BIOS legfontosabb része, mert ez tartalmazza az alapvető konfigurációs beállításokat és hajtja végre a diagnosztikai ellenőrzéseket.

A BIOS-t egy, az alaplapon elhelyezkedő integrált áramkör tartalmazza (a régebbi típusokban ROM-ba égetve, később EEPROM, manapság Flash RAM-ban). A BIOS chipjének a kapacitását megabitekben (Mb) mérjük, egy chip általában 1-4 Mb memóriát tartalmaz. Két része van: fix rész, variábilis rész.

Annak érdekében, hogy biztosítsuk a számítógép helyes működését, a BIOS-nak ismernie kell a gép paramétereit, valamint a jelenlegi konfigurációt. Ez az információ egyrészt magába a BIOS-ba van bekódolva (pl. ACPI információk, IRQ routing), másrészt a CMOS RAM (Complementary Metal Oxide Semiconductor RAM) tárolja. Ez egy speciális memória, melynek elektromos táplálását akkumulátor vagy elem segítségével oldják meg. Ez is az alaplapon található. Ennek a rendszernek köszönhető, hogy a CMOS adatai a gép kikapcsolása után sem tűnnek el.

A BIOS feladatai 

 Hardverek ellenőrzése (POST – Power-On Self Test).
 Hardverek vezérlőinek betöltése.
 Rendszerkonfigurációjának  elvégzése.
 Az operációs rendszer merevlemezről, floppyról, SCSI egységről, USB-ről, hálózati kártyáról vagy egyéb tárolóról való elindítása.
 BIOS interfész biztosítása az operációs rendszer számára.

A BIOS az indítási folyamat során ellenőrzi a hardvert és a különféle perifériákat (POST), és ha hibát észlel, azt valamilyen módon jelzi is a felhasználó felé. Mivel a rendszerindítás során van olyan fázis, amikor a képernyő nem aktív, ezért a hibák jelzése eleinte hangokkal történt (a PC beépített hangszórójának segítségével), rövid és hosszú hangjelzések kombinációjával. Ezek a jelzések nem egységesek, a gyártótól függenek, így ezek értelmezése az alaplap kézikönyvében közölt leírások alapján javasolt. Egyes gépeken a hibákat diagnosztikai LED-ekkel jelzik. Az újabb alaplapokon ezt a rendszert kijelzők alkalmazása váltotta fel: az alaplapra nyolcszegmenses LED-es kijelzőt szerelnek, ami kiírja a hibák kódját számok formájában.

A BIOS története 
A BIOS fogalma Gary Kildall találmánya és elsőként a CP/M operációs rendszerben jelent meg 1975-ben, amely a CP/M gépspecifikus részét írja le, a boot folyamat alatt töltődik be és közvetlenül a számítógép hardverével áll kapcsolatban, ahhoz interfész-funkciókat biztosítva. A CP/M gépek általában csak egy a ROM-ba helyezett egyszerű boot loaderrel rendelkeztek.

Amikor az IBM megalkotta a PC-t, akkor a firmware szerepet a BIOS nevű program kapta, ám a jól megalkotott firmware-ekkel ellentétben manapság csak hátrányt jelent, bár ez nem csak neki köszönhető, hanem mert az x86 processzorcsalád történetéből adódóan ragaszkodnak a visszafelé való kompatibilitáshoz, ezért évtizedek óta elavult technikákat próbál újabbakkal ötvözni, nem sok sikerrel.

Az Intel a Tiano kódnevű termékével kívánja leváltani a közel 20 esztendős BIOS-t. Azonban a BIOS utódjának az UEFI (Universal Extensible Firmware Interface) tekinthető, mely már támogatja a grafikus megjelenést és a Secure Boot opciót, mely csak aláírással ellátott kódot enged betölteni.

Alternatívák és utódai 
2011-től a BIOS-t a sok összetett Extensible Firmware Interface (EFI) váltja fel sok új gépen.

Az EFI egy olyan specifikáció, amely felváltja a régi BIOS futási felületét. Eredetileg az Intel Itanium architektúrára írt, az EFI már elérhető x86 és x86-64 platformokra; a specifikáció fejlesztését a The Unified EFI Forum, az iparág különleges érdekcsoportja vezérli.

2014-től az új PC-hardver túlnyomórészt UEFI firmware-t tartalmaz.

A rootkit védelem architektúrája megakadályozhatja, hogy a rendszer futtassa a felhasználó saját szoftverváltoztatásait, ezáltal a UEFI ellentmondásos.

Más alternatíva, hogy a funkció a „Legacy BIOS” az x86 világ közé coreboot és libreboot.

Néhány kiszolgáló és munkaállomás platformfüggetlen Open Firmware-t (IEEE-1275) használ a Forth programozási nyelv alapján; a Sun SPARC számítógépeivel, az IBM RS / 6000 vonalával és más PowerPC rendszerekkel, például a CHRP alaplapokkal együtt, valamint az x86-os OLPC XO-1-hez tartozik.

2015-től az Apple eltávolította a MacBook Pro számítógépek BIOS-támogatását.

BIOS-frissítés 
A korai számítógépek BIOS-ai csak olvasható memóriában (ROM) helyezkedtek el. Az újabb BIOS-ok általában újraírható memóriában tárolódnak, azaz lehetőségünk van lecserélni, frissíteni azt. Ezt a BIOS frissítést, cserét szokás flash-elésnek, angolul flashingnek is nevezni. Ezt a cserét, egy speciális program segítségével tudjuk megtenni. Ezt a programot általában az alaplap gyártója készíti el. Azt a fájlt, fájlokat, ami alapján ez a program lecseréli a BIOS-t, BIOS image-nek, azaz BIOS képfájlnak szokták nevezni. Egy BIOS frissítést azért szoktak kiadni, hogy az eredeti BIOS-on hibákat javítsanak ki, vagy csak új funkciókkal akarják a meglevőt kiegészíteni. A frissítést egy USB-háttértárról tudjuk elvégezni, de akár floppyról is elvégezhető, habár ez már egyre ritkább a mai számítógépek esetén. Ez a BIOS-frissítési módszer egyáltalán nem általános, az alaplap, notebook gyártójának honlapján található információk alapján kell elvégezni.

Jegyzetek

Források 
HUPwiki

PcSegéd
Tankonyvtar

További információk 
BIOS Central 
Unified Extensible Firmware Interface(Angol)
Unified Extensible Firmware Interface(Magyar)

Kapcsolódó szócikkek 
 IBM-kompatibilis PC

Hardver