#118 – Was ist ein BIOS?

#117 – Was versteckt sich hinter WebAuthn?”
27. September 2019
#119 – Sonderfolge: Ist jetzt eigentlich alles AI?
11. Oktober 2019

Die Abkürzung BIOS steht für “basic input/output system”, zu Deutsch “Basis Ein-/Ausgabe-System”. Hierbei handelt es sich um die Firmware -also die grundlegendste Software sprich dem Ur-Ladeprogramm- die jeder Computer besitzt, um überhaupt zu starten.

Jedes Gerät, sei es ein Drucker oder eine Spiegelreflexkamera, hat eine solche Firmware. Im Gegensatz zu Computern, wo die Firmware eher unsichtbar im Hintergrund arbeitet, bedient man beispielsweise eine Kamera direkt über die Firmware.

Die Geschichte des BIOS beginnt mit dem ersten IBM-PC. Als IBM und Microsoft die Hardware und Software, also das Betriebssystem, unabhängig voneinander entwickelten, kam die Frage auf, wie das Betriebssystem auf die Hardware zugreifen kann. Als Antwort wurde eine Schnittstelle zwischen der Hardware und dem Betriebssystem geschaffen: das BIOS.

Das “Mini-Betriebssystem” läuft dabei natürlich nicht auf der Festplatte oder dem Arbeitsspeicher, sondern im ROM-Speicher der Hauptplatine, sprich dem Motherboard. Dabei kann der Speicherchip auf der Hauptplatine entweder gesockelt (sprich er kann ausgetauscht werden) oder fest verlötet sein, wie es bei vielen Notebooks der Fall.

Allerdings hat das BIOS heute nicht mehr die gleiche Bedeutung, wie zu Anfangszeiten. Moderne Betriebssysteme nutzen nur noch wenige BIOS-Funktionen. Häufig wird die Hardware eines Computers mit eigenen Treibern angesprochen. Das bedeutet jedoch nicht, dass man auf das BIOS verzichten kann.

Damit komme ich zum nächsten Punkt. Was passiert, wenn ich den Startknopf meines Computers betätige? Wie funktioniert das BIOS eigentlich?

Also, sobald Sie den Startknopf Ihres Computers oder Laptops betätigen, wird im selben Moment die Firmware, also das BIOS, geladen. Es beginnt direkt mit einem Selbsttest, dem Power On Self Test, kurz POST. Dabei werden die grundlegenden Funktionen und Komponenten des Computers überprüft, die zum Starten des eigentlichen Betriebssystems benötigt werden wie zum Beispiel der Prozessor, die Speicher, der Interrupt-Controller, die DMA, usw. Anschließend erfolgt die Prüfung aller Hardware-Erweiterungen auf den Erweiterungskarten, wie zum Beispiel die Grafikkarte.

Wenn all diese Komponenten problemlos arbeiten, werden die entsprechenden Laufwerke vom BIOS aktiviert, damit das eigentliche Betriebssystem eines Computers hochfahren kann. Allerdings können dabei auch Fehler auftreten. In diesem Fall werden alle Fehler auf dem Bildschirm angezeigt oder aber, wenn die Bildschirmausgabe nicht möglich ist, durch eine unterschiedliche Anzahl von Pieptönen signalisiert.

Neben dem schnellen Überprüfen der Laufwerke dient das BIOS auch dazu, einzelne PC-Komponenten wie die CPU anzusteuern und diese zu verändern. Beispielsweise kann man so, bei neueren Prozessoren im BIOS einstellen, ob die Übertaktung der CPU -das sogenannte Overclocking- zur Optimierung der Systemleistung, eingeschaltet werden soll oder nicht.

Ein weiterer wichtiger Bereich des BIOS ist der Boot-Sektor. Hier kann man als Benutzer manuell festlegen, in welcher Reihenfolge Festplatten und Laufwerke beim Hochfahren des PCs gestartet werden sollen. Normalerweise sind die einzelnen Laufwerke und Festplatten so geschaltet, dass zuerst die Festplatte startet, auf der sich das Betriebssystem befindet und andere Komponenten wie zum Beispiel ein DVD-Laufwerk erst an zweiter Stelle angesteuert werden.

Es gibt aber Situationen, in denen es notwendig ist, die Boot-Reihenfolge zu ändern. Mal angenommen Sie möchten ein neues Betriebssystem von einer DVD auf einen Computer aufspielen. Dann müssen Sie auf jeden Fall die Boot-Reihenfolge ändern, damit beim Starten zuerst das DVD-Laufwerk geladen wird und nicht die Start-Festplatte.

Ebenso kann das Verändern der Boot-Reihenfolge sinnvoll sein, wenn sich eine Festplatte nicht starten lässt oder man zwei verschiedene Betriebssysteme auf zwei Festplatten hat.

Darüber hinaus kann das BIOS als Kontrollinstrument fungieren, welches darauf achtet, wie hoch die Temperatur der CPU ist oder wie viel Strom verbraucht wird und dergleichen.

Kontakt: Ingo Lücker, ingo.luecker@itleague.de

Schreibe einen Kommentar