Παρόλο που οι περισσότεροι χρήστες γνωρίζουν το λειτουργικό σύστημα του υπολογιστή τους, αναγνωρίζουν την αξία του και φροντίζουν για την εύρυθμη λειτουργία του, ελάχιστοι είναι εκείνοι που έχουν συνειδητοποιήσει την θεμελιώδη σημασία του BIOS και τις πολύτιμες υπηρεσίες που προσφέρει. Η περιορισμένη αναφορά στο BIOS και ο μειωμένος ρόλος που του αποδίδουμε σήμερα οφείλεται από τη μία πλευρά στις ελάχιστες δυνατότητες παραμετροποίησης και αναβάθμισής που διαθέτει, και από την άλλη στο γεγονός ότι το λογισμικό αυτό παραμένει στο παρασκήνιο χωρίς να κάνει την εμφάνισή του με κάποιο μήνυμα λάθους ή προειδοποίησης απαιτώντας την παρέμβαση του χρήστη. Πραγματικά, ο μόνος λόγος για τον οποίο θα πρέπει να ασχοληθούμε με το BIOS είναι η περίπτωση κατά την οποία ο υπολογιστής παρουσιάσει μία σοβαρή δυσλειτουργία, για παράδειγμα μία ασυμβατότητα μεταξύ της μνήμης και του επεξεργαστή, ή όταν εγκαθιστούμε ένα νέο αποθηκευτικό μέσο, όπως έναν σκληρό δίσκο. Κι όμως, το BIOS περιλαμβάνει μία σειρά από ρυθμίσεις, οι οποίες εάν αξιοποιηθούν κατάλληλα μπορούν να οδηγήσουν σε καλύτερη εκμετάλλευση των πόρων του συστήματος, ενώ οι ίδιες οι υπηρεσίες που προσφέρει είναι θεμελιώδους σημασίας για την λειτουργία του υπολογιστή.
Τα αρχικά BIOS προέκυψαν από τις αγγλικές λέξεις Basic Input/Output System, οι οποίες - όπως συμβαίνει με τα περισσότερα αρκτικόλεξα - αντιπροσωπεύουν τις βασικές υπηρεσίες που επιτελεί. Ουσιαστικά, το BIOS δεν είναι τίποτα περισσότερο ή λιγότερο από ένα πρόγραμμα, το οποίο περιλαμβάνει μία σειρά από εντολές προς τον μικροεπεξεργαστή του υπολογιστή. Οι κυριότερες διαφορές του σε σχέση με το υπόλοιπο λογισμικό που χρησιμοποιούμε εστιάζονται στη φύση των λειτουργιών που επιτελεί, αλλά και στον τρόπο με τον οποίο είναι αποθηκευμένο στον υπολογιστή μας. Σε αντίθεση με τα υπόλοιπα προγράμματα, το BIOS είναι ενσωματωμένο στο σύστημα και δεν φορτώνεται από κάποιο δίσκο ή άλλο αποθηκευτικό μέσο, αλλά βρίσκεται σε έναν ειδικό τύπο μνήμης που στην αρχή ήταν read-only και ονομαζόταν ROM BIOS, ενώ σήμερα έχει αντικατασταθεί από flash μνήμη δίνοντάς του την ονομασία Flash BIOS. Η διαφορά ως προς τον κώδικα που περιλαμβάνει σε σχέση με το υπόλοιπο λογισμικό είναι ότι κάθε BIOS έχει σχεδιαστεί για συγκεκριμένους υπολογιστές (hardware specific) και σκοπό έχει να εκτελεί έναν διαγνωστικό έλεγχο και να επιτρέπει την επικοινωνία μεταξύ των διαφόρων συσκευών που τον απαρτίζουν.
Η τεχνολογία κάθε άλλο παρά σύγχρονη είναι, αφού ανατρέχοντας στις ρίζες γυρνάμε δύο δεκαετίες πίσω όταν η IBM παρουσίασε το 1981 τον πρώτο προσωπικό υπολογιστή. Ένα μόλις χρόνο αργότερα, πολλές μικρότερες εταιρείες προσπάθησαν να κατασκευάσουν υπολογιστές συμβατούς με τον IBM PC, όμως η πρώτη που το κατάφερε αναπτύσσοντας λογισμικό αντίστοιχο του IBM BIOS ήταν η Compaq. Ο κλώνος που κατασκεύασε η εταιρεία ήταν πλήρως συμβατός με τον υπολογιστή της IBM και επέτρεψε στην νεοεμφανιζόμενη τότε Compaq να κυκλοφορήσει στην αγορά έναν φορητό υπολογιστή βάρους 20 κιλών, ο οποίος μπορούσε να εκτελέσει το σύνολο του λογισμικού που έτρεχε στον IBM PC. Η πρώτη ανεξάρτητη εταιρεία κατασκευής BIOS ήταν η Phoenix Technologies, το προϊόν της οποίας μετατράπηκε σε θεμελιώδη λίθο για τη βιομηχανία υπολογιστών και επέτρεψε σε πολλές εταιρείες, όπως την Dell, να κυκλοφορήσουν στην αγορά τα δικά τους IBM-συμβατά μηχανήματα. Κατά τη διάρκεια των προηγούμενων δύο δεκαετιών, πολλές εταιρείες προχώρησαν στην ανάπτυξη του δικούς τους BIOS, όλες όμως βασίστηκαν στον αρχικό κώδικα της IBM για λόγους συμβατότητας. Ανάμεσά τους βρίσκονται οι American Megatrends Inc., Award Software, Microid Research και Quadtel. Από αυτές, μονάχα οι AMI και Phoenix εξακολουθούν να είναι ενεργές, αφού η Award Software συγχωνεύτηκε με την Phoenix Technologies τον Σεπτέμβριο του 1998 και οι Microid Research και Quadtel σχετίζονται επίσης με την Phoenix.
Οι κατασκευαστές BIOS διατηρούν δικτυακούς τόπους από όπου οι χρήστες μπορούν να λάβουν πληροφορίες σχετικά με τα χαρακτηριστικά και τις δυνατότητες που προσφέρει το BIOS του υπολογιστή τους, ενώ καμιά φορά διατίθενται και αναβαθμισμένες εκδόσεις του λογισμικού. Αν και η αναζήτηση κάποιας νέας έκδοσης από τον κατασκευαστή του προϊόντος αποτελεί τη συνήθη πρακτική, στη συγκεκριμένη περίπτωση οι χρήστες καλούνται –στην πλειονότητα των περιπτώσεων- να επισκεφθούν τον κατασκευαστή της motherboard και όχι του BIOS. Αυτό συμβαίνει επειδή όπως εξηγήσαμε και προηγουμένως, το κάθε BIOS είναι ειδικά ρυθμισμένο για κάθε μηχάνημα και για το λόγο αυτό οι αναβαθμισμένες εκδόσεις του προσφέρονται συνήθως από τους κατασκευαστές των υπολογιστών ή των motherboards. Η αναβάθμιση του λογισμικού κατέστη δυνατή με τη χρήση της μνήμης Flash έναντι της read-only που χρησιμοποιούταν παλαιότερα, όμως ακόμη και σήμερα η διαδικασία χαρακτηρίζεται μάλλον επικίνδυνη αφού τυχόν διακοπή της πριν την ολοκλήρωση της αναβάθμισης μπορεί να καταστρέψει το BIOS και να αχρηστεύσει τον υπολογιστή.
Ακόμη και σήμερα ο πυρήνας του BIOS παραμένει ουσιαστικά αναλλοίωτος και οι όποιες διαφορές έχουν να κάνουν περισσότερο με την προσθήκη ορισμένων νέων χαρακτηριστικών με στόχο την υποστήριξη του σύγχρονου hardware ή την διόρθωση λαθών στον κώδικα. Κατά την εκκίνηση του υπολογιστή, το BIOS φορτώνεται στη μνήμη και μετά την εκτέλεση ορισμένων βασικών λειτουργιών, ο κώδικάς του απενεργοποιείται παραδίδοντας τον έλεγχο στο λειτουργικό σύστημα, είτε πρόκειται για Windows, είτε για Linux, είτε για κάποιο άλλο λογισμικό. Παρόλο που οι εφαρμογές που χρησιμοποιούμε δεν έχουν πρόσβαση στο BIOS, ορισμένα τμήματά του εξακολουθούν να λειτουργούν στο παρασκήνιο εκτελώντας low-level λειτουργίες που επιτρέπουν την επικοινωνία των συσκευών, τη διαχείριση ενέργειας (Power Management – PM), την λειτουργία του chipset κ.λπ.
Κατά την εκκίνηση του συστήματος το BIOS εκτελεί αρχικά μία σειρά από διαγνωστικούς ελέγχους, οι οποίοι εξασφαλίζουν ότι τα διάφορα υποσυστήματα λειτουργούν κατά τα προβλεπόμενα. Η διαδικασία αυτή ονομάζεται Power-On Self-Test και έχει γίνει ευρύτερα γνωστή με τα αρχικά POST, ενώ μετά την ολοκλήρωσή της το BIOS αναλαμβάνει τον έλεγχο του συστήματος επιβλέποντας την επικοινωνία του επεξεργαστή με τα υπόλοιπα υποσυστήματα, τη λειτουργία της μνήμης κ.λπ.. Μετά την ολοκλήρωση και αυτού του σταδίου, το BIOS παραδίδει τον έλεγχο του υπολογιστή στο λειτουργικό σύστημα, το οποίο φορτώνεται στη μνήμη του μηχανήματος μαζί με τους απαραίτητους drivers για τις συσκευές που είναι εγκατεστημένες στον υπολογιστή δημιουργώντας το απαραίτητο περιβάλλον για την εκτέλεση των τελικών εφαρμογών του χρήστη. Όπως γίνεται κατανοητό, οι εφαρμογές που χρησιμοποιούμε μεταφέρουν τις εντολές στο λειτουργικό σύστημα, το οποίο με τη βοήθεια των drivers τις προωθεί προς τον επεξεργαστή και τα διάφορα υποσυστήματα.
Για 23 ολόκληρα χρόνια, το BIOS προσέφερε ακούραστα τις πολύτιμες υπηρεσίες του εκκινώντας τον υπολογιστή και παραδίδοντας τον έλεγχό του στο λειτουργικό σύστημα. Σήμερα, η τεχνολογία έχει πλέον αρχίσει να δείχνει ξεπερασμένη και η αντικατάστασή της κρίνεται επιβεβλημένη. Η εξέλιξη του hardware και του software, οι αυξημένες απαιτήσεις των χρηστών για γρήγορη εκκίνηση και αξιοπιστία, αλλά και η ανάγκη δραστικής βελτιστοποίησης του κώδικα που μπορεί να επιτευχθεί μονάχα με την εξ ολοκλήρου αντικατάστασή του έχουν οδηγήσει τις εταιρείες Intel και Microsoft να συνασπιστούν για την ανάπτυξη, προώθηση και τελικά υιοθέτηση από την παγκόσμια βιομηχανία υπολογιστών της τεχνολογίας Extensible Firmware Interface (EFI). Η αντικατάσταση του BIOS θα αποτελέσει την πρώτη μεγάλης κλίμακας εξέλιξη των εσωτερικών συστημάτων του υπολογιστή από το 1981 και στόχο έχει να προσφέρει καλύτερη υποστήριξη για τις αρχιτεκτονικές βελτιώσεις των υπολογιστών που θα εμφανιστούν στο μέλλον, ενώ παράλληλα θα μειώσει τον χρόνο εκκίνησης του συστήματος. Σύμφωνα με τον Mike Richmond της Intel, «η βιομηχανία υπολογιστών έχει δει την ανάπτυξη τεσσάρων γενεών λειτουργικών συστημάτων και πολλών νέων διαύλων επικοινωνίας, όμως βασιζόμαστε ακόμη στην πρώτη μόλις έκδοση του BIOS. Η κατάσταση αυτή έχει δημιουργήσει ένα ολοένα μεγαλύτερο εμπόδιο για την καινοτομία στο χώρο τον υπολογιστών».
Οι προδιαγραφές Extensible Firmware Interface (EFI) δημιουργούν ουσιαστικά ένα περιβάλλον preboot, που επιτρέπει στον υπολογιστή να εκτελεί ορισμένες βασικές ενέργειες όπως ο διαγνωστικός έλεγχος των υποσυστημάτων του και η ανίχνευση ιών. Η Intel χρησιμοποίησε το EFI για τη δημιουργία μίας νέας πλατφόρμας λογισμικού, που ονομάζεται Platform Innovation Framework for EFI και ορισμένες φορές αναφέρεται με την κωδική ονομασία που επιλέχθηκε κατά το στάδιο της ανάπτυξης, δηλαδή Tiano. Η τεχνολογία επιτρέπει στους κατασκευαστές υπολογιστών να γράφουν ειδικό λογισμικό (software modules) που μοιάζουν με τους Windows drivers, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εκκίνηση του υπολογιστή και κατόπιν την παράδοση του ελέγχου στο λειτουργικό σύστημα.
Κάθε κατασκευαστής θα μπορεί να αναπτύσσει ο ίδιος το λογισμικό που θα φορτωθεί κατά την εκκίνηση του μηχανήματος, προσφέροντας στους χρήστες μεγαλύτερες ή μικρότερες δυνατότητες ρυθμίσεων, χαρακτηριστικά και λειτουργίες. Στο σημείο αυτό εστιάζεται και η αυξημένη ευελιξία του EFI έναντι του BIOS, αφού κάθε εταιρεία μπορεί να επιλέξει τα modules που θα φορτώνει. Από την άλλη πλευρά, δεν είναι λίγοι εκείνοι που υποστηρίζουν ότι η Intel και η Microsoft επιδιώκουν να αποκτήσουν τον πλήρη έλεγχο των προσωπικών υπολογιστών, παρέχοντας μικρότερες δυνατότητες παραμετροποίησης από αυτές που υπόσχονται. Ανάλογα με τον αριθμό και το μέγεθος των modules που φορτώνονται, η εκκίνηση του υπολογιστή μπορεί να διαρκεί αρκετά λιγότερο σε σχέση με το σημερινό BIOS. Τη δυνατότητα αυτή τονίζουν οι εκπρόσωποι της Intel, αφού πάγιο αίτημα των χρηστών προσωπικών υπολογιστών είναι η εκκίνηση του υπολογιστή σε όσο το δυνατόν λιγότερο χρόνο. Τέλος, η ανάπτυξη των συγκεκριμένων modules αποδεικνύεται πολύ ευκολότερη και ταχύτερη σε σχέση με την ανάπτυξη μίας νέας έκδοσης BIOS ή την τροποποίηση μίας υπάρχουσας, κάτι που θα οδηγήσει σε μειωμένο κόστος και ταχύτερη υποστήριξη νέων τεχνολογιών.
Για να ενισχύσουν τη θέση της τεχνολογίας EFI και να προωθήσουν την υιοθέτησή της από την παγκόσμια βιομηχανία, οι εταιρείες Intel και Microsoft έχουν ήδη δημιουργήσει ένα νέο forum επικοινωνίας με τους κατασκευαστές υπολογιστών και τις εταιρείες ανάπτυξη software. Στόχος του forum είναι να προσφέρει υψηλού επιπέδου ενημέρωση σχετικά με τα οφέλη που προκύπτουν από την χρήση της νέας πλατφόρμας, αλλά και όλες τις πληροφορίες που είναι απαραίτητες για την ανάπτυξη συστημάτων βασισμένων στο EFI. Οι δύο εταιρείες, για την ακρίβεια ο μεγαλύτερος κατασκευαστής μικροεπεξεργαστών και παραγωγής λογισμικού αντίστοιχα, θα ενσωματώσουν υποστήριξη για την τεχνολογία EFI στις μελλοντικές εκδόσεις των προϊόντων τους, επιταχύνοντας έτσι την διείσδυσή του στην αγορά. Η Microsoft θα υποστηρίξει την τεχνολογία ενσωματώνοντάς την στο λειτουργικό σύστημα Longhorn, όποτε και εάν εμφανιστεί αυτό αφού το χρονοδιάγραμμά του έχει ήδη καθυστερήσει ενάμιση χρόνο, ενώ η Intel θα την ενσωματώσει στα μελλοντικά της chipsets. Παρά τις σημαντικές πρωτοβουλίες που έχουν αναλάβει οι δύο εταιρείες, δεν υπάρχει καμία αμφιβολία ότι η μετακίνηση από το BIOS στο EFI θα γίνει σταδιακά και τα δύο συστήματα θα συνυπάρχουν στην αγορά για ένα μεγάλο χρονικό διάστημα.
Αν και οι περισσότεροι θα περίμεναν τα νέα προϊόντα να κάνουν την εμφάνισή τους στο απώτερο μέλλον, ο πρώτος υπολογιστής EFI κυκλοφόρησε στην αγορά τον περασμένο Νοέμβριο από την Gateway. Πρόκειται για τον Gateway 610 Media Center desktop που προσφέρει λειτουργίες υπολογιστή, τηλεόρασης, DVD, PVR, MP3 player, ραδιοφώνου και στερεοφωνικού συστήματος. Κατά τη διάρκεια του 2004 αναμένεται να εμφανιστούν και άλλα προϊόντα, ενώ ο αριθμός τους σταδιακά θα αυξηθεί μέχρις ότου όλες οι εταιρείες να αναγνωρίσουν τα πλεονεκτήματα που προσφέρει η νέα πλατφόρμα και να αντικαταστήσουν την παλαιότερη τεχνολογία. Μία από τις εταιρείες που έχουν αποκτήσει άδεια χρήσης της τεχνολογίας EFI είναι και η Insyde, η οποία έχει αναπτύξει και ήδη κυκλοφορεί στην αγορά το πρόγραμμα Insyde H20 που επιτρέπει στους κατασκευαστές υπολογιστών να γράφουν το δικό τους preboot software. Το H20 απλοποιεί τη διαδικασία ανάπτυξης του λογισμικού εκκίνησης του υπολογιστή και με τον τρόπο αυτό αντιμετωπίζεται αποτελεσματικά το πρόβλημα που δημιουργεί η ανεπάρκεια προγραμματιστών που εξειδικεύονται στην ανάπτυξη κώδικα BIOS. Σύμφωνα με τον πρόεδρο της εταιρείας Jonathan Joseph, «το περιβάλλον ανάπτυξης που προσφέρει το πρόγραμμα αποτελεί δραστική βελτίωση έναντι της γλώσσας προγραμματισμού χαμηλού επιπέδου assembly που χρησιμοποιείται σήμερα».
Παρόλο που οι πρώτες ενδείξεις είναι ενθαρρυντικές, οι κατασκευαστές υπολογιστών ανέκαθεν εμφανίζονταν διστακτικοί απέναντι σε αλλαγές αυτού του μεγέθους, αφού οι πελάτες τους -κατά κύριο λόγο οι επιχειρήσεις- προτιμούν την σταθερότητα και τις δοκιμασμένες λύσεις. Αυτός άλλωστε είναι και ο βασικότερος λόγος για τον οποίο παρά τη πολύ μειωμένη χρήση του σήμερα το floppy drive εξακολουθεί να εξοπλίζει τα σύγχρονα συστήματα. Οι κυριότεροι ίσως θύλακες αντίστασης θα πρέπει να αναζητηθούν στις τάξεις των εταιρειών που ασχολούνται με την ανάπτυξη του BIOS και κυρίως την Phoenix Technologies που κηρύσσει σε όλους τους τόνους ότι δεν βιάζεται να υιοθετήσει το EFI. Το BIOS που αναπτύσσει η εταιρεία χρησιμοποιείται από τους μεγαλύτερους κατασκευαστές υπολογιστών και οι εκπρόσωποι τις έχουν δηλώσει ότι δεν θα αξιολογήσουν την πλατφόρμα EFI εάν δεν υιοθετηθεί πρώτα ως standard από τη βιομηχανία υπολογιστών.
Η αντίδραση της εταιρείας στα σχέδια της Intel και της Microsoft θα πρέπει να θεωρείται μάλλον αναμενόμενη, αφού η Phoenix Technologies έχει ήδη προχωρήσει στην ανάπτυξη μίας δικής της εκδοχή για την αντικατάσταση του BIOS. Η νέα τεχνολογία που ετοιμάζει η εταιρεία φέρει τον μακροσκελή τίτλο Core Management Environment (CME) TrustedCore NB και σε πρώτη τουλάχιστον φάση απευθύνεται στην αγορά φορητών υπολογιστών και Tablet PC. Πρόκειται για το πρώτο προϊόν μίας νέας κατηγορίας λογισμικού που η εταιρεία ονομάζει Core System Software (CSS) σχεδιασμένο για να επεκτείνει τις δυνατότητες του BIOS προσφέροντας περισσότερη ασφάλεια, ευχρηστία και προστασία των δεδομένων του χρήστη. Η τεχνολογία TrustedCore NB απευθύνεται κυρίως στις επιχειρήσεις που αναζητούν αυξημένη ασφάλεια για τους φορητούς υπολογιστές που χρησιμοποιούν τα στελέχη τους και περιλαμβάνουν ευαίσθητα δεδομένα, όμως οι μελλοντικές της εκδόσεις της θα επεκτείνουν την υποστήριξη σε servers, blades, desktops και embedded συστήματα, όπως τις καταναλωτικές ηλεκτρονικές συσκευές.
Η νέα έκδοση BIOS που προτείνει η Phoenix Technologies δημιουργεί τις προϋποθέσεις για μία πιο στενή συνεργασία μεταξύ του λειτουργικού συστήματος και του hardware, διευκολύνοντας τους διαχειριστές του συστήματος που θα μπορούν να ασκούν απομακρυσμένο έλεγχο στις ρυθμίσεις hardware των συστημάτων που επιβλέπουν, ενώ παράλληλα θα ενσωματώνει την τεχνολογία Digital Rights Management (DRM) επιτρέποντας την καλύτερη προστασία των πνευματικών δικαιωμάτων για το ψηφιακό υλικό που αποθηκεύεται στον υπολογιστή. Η τεχνολογία βασίζεται στην πλατφόρμα Device-Networked Architecture ή D-NA της Phoenix και ακολουθεί τις επιταγές της πρωτοβουλίας «Trustworthy Computing» που ανακοίνωσε πέρυσι η Microsoft και αποτελεί σήμερα την κυρίαρχη τάση της βιομηχανίας υπολογιστών. Από την πλευρά των καταναλωτών τα σχέδια αυτά έχουν δεχθεί σφοδρές επικρίσεις, με τους επικριτές τους να υποστηρίζουν ότι η τεχνολογία αυτή περιορίζει τις δυνατότητες του υπολογιστή, ενισχύει το μονοπώλιο της Microsoft και επεκτείνει την ισχύ των εταιρειών που διαθέτουν το ψηφιακό υλικό σε τομείς που μέχρι σήμερα ήλεγχαν οι καταναλωτές.
Το σημείο που συγκεντρώνει τα περισσότερα πυρά των επικριτών, είναι η δυνατότητα που θα δίνει το BIOS της Phoenix στους κατασκευαστές υπολογιστών να απαγορεύουν στους χρήστες την πρόσβαση σε συγκεκριμένες περιοχές του συστήματος αλλά και η ενσωμάτωση της τεχνολογίας DRM που στόχο έχει να ελέγξει τη χρήση του ψηφιακού υλικού περιορίζοντας την πειρατεία. Η εταιρεία ανακοίνωσε ότι το πρωτότυπο της τεχνολογίας Core Management Environment (CME) αναπτύχθηκε ήδη τον περασμένο Σεπτέμβριο, ενώ τα πρώτα προϊόντα που θα την υποστηρίζουν αναμένονται από στιγμή σε στιγμή.
