Extensible Firmware Interface

Das Extensible Firmware Interface (EFI, deutsch: Erweiterbare Firmware-Schnittstelle) beschreibt die zentrale Schnittstelle zwischen der Firmware, den einzelnen Komponenten eines Computers und dem Betriebssystem. Es sitzt logisch gesehen unterhalb des Betriebssystems und stellt den Nachfolger des PC-BIOS dar, mit Fokus auf 64 Bit x86-Systeme.

Geschichte

Da das ursprüngliche PC-BIOS bereits über 21 Jahre alt ist (Stand: 2006), wird es den Anforderungen der neuen Computergenerationen nicht mehr gerecht. Insbesondere ist es nicht 64-bit-tauglich und weitere "Flickschustereien" in dieser Richtung erschienen PC-Herstellern (wie Intel) nicht mehr tragbar.

Maßgeblich für die Neu-Entwicklung EFI ist eine Initiative von Intel, um einen Ersatz für das klar veraltete BIOS zu finden. Im 1998 gegründeten Intel Boot Initiative (IBI)-Programm wurde die Idee spezifiziert.

Den eigentlichen Nachfolger für das BIOS stellt der Firmware Foundation Code dar, der zu den Bedingungen der CPL (Common Public License) freigegeben wird und das Extensible Firmware Interface implementiert. Handelsübliche BIOSs verwenden den Real Mode.

Alternativen

Für PowerPC-und SPARC-Rechner wurde vor geraumer Zeit bei Unix-Workstations und Servern der plattformunabhängige Forth-basierte Industriestandard Open Firmware (IEEE-1275) spezifiziert. Warum Intel eine Eigenentwicklung gestartet hat, ist unklar.

Technologie

Die EFI-Schnittstelle soll die Nachteile des BIOS beseitigen und neue Optionen eröffnen. Dazu gehören laut EFI-Spezifikationen:

Einfache Erweiterbarkeit (z. B. für Digital Rights Management)
Eingebettetes Netzwerkmodul (zur Fernwartung)
Preboot Execution Environment (universelles Netzwerkbootsystem)
Unterstützung für hochauflösende Grafikkarten schon beim Start des Computers
C als Programmiersprache (bei BIOS: Assembler)
BIOS emulieren (also Kompatibilität zu vorhandenen BIOS)
eine Shell, über die beispielsweise auch Testprogramme (*.efi) aufgerufen werden können.
Treiber können als Modul in das EFI integriert werden, so dass sie nicht mehr vom OS geladen werden müssen. Damit sind, wie bei Open Firmware systemunabhängige Treiber möglich.
Das System kann in einem Sandbox-Modus betrieben werden, bei dem Netzwerk- und Speicherverwaltung auf der Firmware laufen, statt auf dem OS.
Das EFI bietet die Anwahl für Betriebssysteme und startet diese, damit sind Boot-Loader überflüssig.

Marktdurchdringung

Die Etablierung des Extensible Firmware Interface als zukünftiger Ersatz für das BIOS scheiterte bisher im PC-Bereich am Widerstand einiger Computer- und BIOS-Hersteller. Mit dem Einstieg von Apple in den x86-Markt scheint sich dies jedoch langsam zu ändern - die neuen Macs auf Intel-Basis verwenden ausschließlich EFI.

Intel und Microsoft fördern EFI. Intels Itanium-Systeme liefen von Anfang an ausschließlich mit EFI und dank der Hilfe von Intel konnte auch Apple diese BIOS-Firmware bereits einsetzen. Windows-Versionen für Itaniumsysteme mit EFI gibt es bereits seit Windows 2000. Microsoft hat also bereits einige Jahre Praxiserfahrung mit dem EFI, weswegen "Kinderkrankheiten" bei der EFI-Unterstützung in Windows Vista nicht zu erwarten gewesen wären. Trotzdem kündigte Microsoft im März 2006 jedoch an, dass Vista EFI vorerst nicht unterstützen wird (s.u.).

Betriebssysteme

Windows Vista, der Nachfolger von Microsofts Betriebssystem Windows XP macht vorerst nicht von EFI Gebrauch. Die bisher erschienenen Beta-Versionen von Windows Vista unterstützen EFI auch noch nicht. Als Grund für die fehlende Unterstützung von EFI gibt Microsoft an, dass bei Windows Vista keine Computer mit EFI auf dem Markt seien und es Probleme gebe, das ISO-Image für die Installations-CD gleichzeitig kompatibel zu BIOS als auch zu EFI zu machen. EFI-Unterstützung für Windows x64 wird in einem Major-Update nachgeliefert werden, allerdings ist bisher unklar, ob es sich dabei um Windows Vista Service Pack 1 oder um ein neues System handeln wird. Windows Vista für 32-Bit-Systeme wird hingegen niemals EFI unterstützen.

EFI wird auch von Linux unterstützt werden: Präsentationen über EFI anlässlich des "Intel Entwicklerforums, Herbst 2004" (engl: "Intel Developers Forum, Fall 2004") gab es mit etwa gleicher Dauer sowohl von Microsoft als auch von Vertretern des Linux-Betriebssystems.

Die im Januar 2006 vorgestellten Apple Macintosh Rechner mit Mac OS X, die auf Intel CPUs basieren, verwenden ebenfalls EFI als Firmware. (Quelle : Inzwischen frei verfügbare Apple Entwicklerdokumentation). Sie sind damit vermutlich die ersten EFI-basierten Massenmarktcomputer.

Weblinks

Intel: Extensible Firmware Interface Home (englisch)
Microsoft: Description of Extensible Firmware Interface (englisch)
Microsoft: Beschreibung für erweiterbare Firmware-Schnittstelle (deutsch)
http://www.openfirmware.org - IEEE-1275 Standard: Open Firmware Homepage
http://bootrom.apple.com - Apple: Seite über das Bootrom
http://www.forth.org - Forth: die Programmiersprache der OF