Artikkel

Derfor møter du denne hver gang maskinen starter

PC-ens BIOS har vært elsket og hatet gjennom 30 år.

Denne saken er tidligere publisert, men republisert til glede for nye lesere.

Datamaskinen er ingen magisk dings som bare virker når du klemmer inn av/på-knappen – for å få systemet i gang er det mye som skjer under panseret. En moderne PC består som kjent av mange forskjellige komponenter som gjør sine ting, og disse må kommunisere og koordinere innsatsen. Spesielt viktig er dette i oppstarten, før selve operativsystemet tar over styringen.

Denne jobben har tradisjonelt blitt gitt til BIOS, en programsnutt som er «innebygd» i datamaskinen. På de aller nyeste PC-ene har BIOS blitt erstattet av – eller snarere glidd over i – noe som kalles UEFI. Men i denne artikkelen skal vi se litt på historien til den originale BIOS-en, som på mange måter er ansvarlig for at dagens PC-er er såpass forskjellige som de er.

Lagd for et operativsystem

BIOS står for Basic Input/Output System, og er noe som har voldt databrukere hodebry siden de første «personlige datamaskinene» så dagens lys. Dette kan vi takke datapionéren Gary Kildall for, som brukte denne betegnelsen så tidlig som i 1975. Da dukket BIOS opp i hans operativsystem CP/M (Control Program/Monitor, senere omdøpt til Control Program for Microcomputers).

I CP/M hadde BIOS jobben med å ta seg av de mest grunnleggende funksjonene i operativsystemet, og da spesielt de som kommuniserte direkte mot maskinvare – eksempelvis å lese fra og skrive til en disk. For å klare dette måtte BIOS kunne tilpasses hvert enkelt datamaskin eller system, ettersom mye av maskinvaren som fantes hadde forskjeller som ikke nødvendigvis var kompatible med hverandre.

Den store fordelen som lå i ha BIOS som en programmerbar «grunnmur» i operativsystemet, var at CP/M da kunne kjøre på mange forskjellige systemer uten andre modifikasjoner. BIOS tok altså på seg jobben med å «skjule» eventuelle variasjoner i maskinvare fra de andre modulene i systemet.

IBM kommer på banen

Omtrent det samme BIOS-systemet dukket opp noen år senere hos en helt spesiell datamaskin: International Business Machines nye Personal Computer – eller bare «IBM PC». Nykommeren ble i første omgang solgt uten operativsystem, men var ment å brukes med IBM PC-DOS (Disk Operating System), som det på papiret var Microsoft som stod bak. Det var dog ingen tvil om at den første utgaven av PC-DOS var tungt basert på nettopp CP/M.

IBMs første PC.Foto: Wikipedia Commons

Nå sporer vi litt av her, men for historiens skyld må vi nesten nevne at IBM først forsøkte seg på et kjøp av CP/M fra Kildall og hans firma DRI (Digital Research, Inc.) til nettopp denne nye «PC-en», men det skar seg et sted på veien. Når IBM senere inngikk en avtale med Microsoft om å levere det svært CP/M-lignende PC-DOS, gikk det en kule varmt i leiren til Kildall. Det ble truet med søksmål, men IBM vred seg unna ved å love at deres nye Personal Computer skulle ha full støtte for Kildalls kommende CP/M-86, en versjon av operativsystemet ment for Intels nye x86-arkitektur.

Det hørtes kanskje ikke så dumt ut for Kildall. Hans CP/M hadde på den tiden et godt fotfeste i markedet, og IBM var sett på som en dinosaur uten reelle sjanser i det dynamiske og raskt voksende privatmarkedet. Men historien viser at IBMs Personal Computer raskt solgte i bøtter og spann – med PC-DOS til 40 dollar i tillegg. Så når Kildall først fikk sluppet CP/M-86 et halvt år etter at PC-en kom på banen, var PC-DOS virkelig kommet i vinden, og det hjalp på ingen måte at at CP/M var 200 dollar dyrere.

I dag kjenner vi IBM PC som den moderne hjemmedatamaskinens bestefar, i stor grad takket være sin åpne arkitektur som betydde at egentlig hvem som helst kunne sette sammen en lignende datamaskin. Det eneste som faktisk var proprietært på IBMs PC var nettopp BIOS-en, men med litt kløktig reverse engineering tok det ikke lange tiden før konkurrentene var på banen med sine egne «IBM-kompatible» modeller.

Det er tidlig 80-tall, og PC-alderen har begynt.

Fra ROM til flash

I takt med at salget av datamaskiner økte, ble det også produsert flere komponenter en datamaskin kunne bygges opp av. PC-en kunne med andre ord bygges i stadig flere forskjellige variasjoner, og i bunnen hadde vi altså BIOS-en som gjorde det såpass enkelt å få delene til å fungere sammen.

Men det betyr ikke at systemet var perfekt. I begynnelsen var det blant annet ikke mulig å konfigurere BIOS selv – minnebrikken den lå på var en ROM (Read-Only Memory) som altså ikke lar seg skrive til, og det fantes uansett ikke noe brukergrensesnitt der brukeren kunne konfigurere oppsettet.

BIOS fikk etter hvert et grensesnitt, men spesielt spenstig har det aldri vært.

Dette betød at selve minnebrikken med BIOS-en måtte byttes ut dersom den trengte en forandring eller oppdatering. For å unngå at dette måtte gjøres mer enn nødvendig, ble det vanlig å utstyre hovedkortene med DIP-brytere eller jumpere for å til en viss grad kunne gjøre forandringer.

Ting forandret seg etter hvert på dette punktet. Først tok bransjen i bruk EPROM-brikker (Erasable Programmable ROM), som hadde den fiffige egenskapen at de kunne programmeres flere ganger – da med en oppdatert BIOS. Men dette var i hovedsak av økonomiske hensyn, ettersom det fremdeles var veldig upraktisk for den enkelte bruker. En EPROM må nemlig eksponeres for ultrafiolett lys for å slettes før nytt innhold skrives. I praksis betydde dette at BIOS-brikken fremdeles måtte byttes eller tas ut for å bli programmert på nytt.

Det var først midt på 90-tallet at det ble vanlig å kunne oppdatere eller «flashe» BIOS-en selv. Det kan vi takke EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM) for, som på den tiden hadde fått en konkurransedyktig pris. Vi skal heller ikke glemme Internett i denne sammenhengen – verdensveven viste seg å være en fin distrubusjonskanal for drivere, BIOS og annen fastvare.

En EEPROM BIOS-brikke fra sent 90-tall.Foto: Vegar Jansen, Hardware.no

På dette tidspunktet begynte også PC-en for alvor å finne veien til noen av de tusen hjem – tidligere hadde de i stor grad vært for dyre for privatmarkedet. Men interessen hadde da vært der hele tiden, og det hadde resultert i gode tider for visse andre datamaskinprodusenter. Her på berget var kanskje Commodore International den mest kjente, først med salgssuksessen Commodore 64 og senere sine Amiga-modeller – men det er og blir en annen historie.

Ekstremsport for nerder

Det at man kunne oppgradere datamaskinens BIOS selv, var naturligvis veldig praktisk. Men på en måte var det også en slags ekstremsport. Det var flere ting som kunne gå galt under prosessen – det hele måtte gjøres i DOS, mens den nye BIOS-en gjerne måtte leses fra en diskett. Gikk noe feil, satt du i praksis med et dødt hovedkort. Du kunne selvfølgelig prøve å få tak i en ny BIOS-brikke fra produsenten, men det var ikke alltid så enkelt. For mange ble det i stedet en veldig god unnskyldning til å kjøpe et nyere hovedkort.

På eldre hovedkort brukte du jumpere til å bestemme bussfrekvens og multiplikator for prosessoren.Foto: Vegar Jansen, Hardware.no

Etter som PC-ene ble raskere og mer kompliserte, fikk også BIOS-en flere oppgaver – som å holde et øye med temperaturene og styre viftehastigheten deretter, eller for å slå av og på ekstrafunksjoner på hovedkortet. Rett før årtusenskiftet fikk også entusiastiske databrukere øynene opp for overklokking, noe som førte til at hovedkortprodusentene snart ga bukerne enda mer kontroll via BIOS-en. Frem til da ble for eksempel systembussfrekvensen og prosessorens multiplikator gjerne satt med brytere eller jumpere rett på hovedkortet.

Med årene ble det også en del sikrere og enklere å oppdatere BIOS. Det hele gjøres nå innenfor operativsystemets trygge rammer, og hovedkortene kan godt ha flere BIOS-brikker – en såkalt «dual BIOS» der den ene fungerer som en sikkerhetskopi som tar over dersom den andre ikke skulle virke etter et oppdateringsforsøk.

Farvel til operativsystemjobben

I de glade DOS-dager, som i PC-verdenen varte helt til Windows 95 i 1995, var BIOS en viktig del av av selve operativsystemet, akkurat som oppgaven den var tiltenkt i CP/M. Men etter hvert som det ble større krav til hastighet, ble det også klart at BIOS ikke nødvendigvis var det mest optimale å bruke. Den var for eksempel ikke noen racer når det kom til å vise grafikk, så utviklere lærte snart å «hoppe over» hele BIOS-en og programmere rett mot den aktuelle maskinvaren i stedet.

Ved Windows 95, 98 og Millennium Edition lå også BIOS i bunnen og hadde en reell funksjon i operativsystemet, men med Windows NT og dens etterfølgere – det vil si Windows 2000, XP og nyere versjoner – tok operativsystemet helt over styringen.

Ingen av dagens nyere operativsystemer bruker BIOS aktivt. På en moderne PC er BIOS' hovedfunksjon å sparke i gang maskinvaren slik at operativsystemet kan lastes inn.

UEFI – en kjekk etterfølger

BIOS holdt koken lenge, men for de aller nyeste datamaskinene er det nå en etterfølger med navnet UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) som har tatt over.

Sett i forhold til gamle BIOS har UEFI noen klare fordeler. Den kan blant annet starte opp et OS fra harddisker over to terabyte, og har et mer moderne brukergrensesnitt med støtte for muspekeren. Dessuten er den langt enklere å oppdatere – den kan kommunisere internt med nettverkskortet, se etter en ny versjon på nettet, laste den ned og flashe seg selv.

Men selv om UEFI er nyere, bedre, kjappere og mer allsidig enn forgjengeren, er det ikke slik at den erstatter BIOS fullstendig. PC-en er nemlig ikke lurere enn at den må sveives i gang på akkurat den samme måten som for tretti år siden. Så til syvende og sist er PC-en fremdeles avhengig av de gode, gamle BIOS-funksjonene.

Interessert i overklokking?
Slik tynte vi 35 prosent mer ut av Haswell-prosessoren >>>

Kilde: Wikipedia

Les også
Dette skjer egentlig når du starter PC-en
Les også
Microsoft lar deg laste ned MS-DOS-kildekoden
Les også
IBM vurderer å selge unna brikkeproduksjonen
Les også
Mannen bak IBMs første PC er død
Les også
Slik tynte vi 35 % mer ut av Haswell-prosessoren
Les også
Slik solgte de PC-er på 70-tallet
Les også
Ny trussel er usynlig for antivirus
annonse