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Was ist ein BIOS?

| Autor / Redakteur: jelsag / Dr. Stefan Riedl

Grundlagenwissen zum IT-Business
Grundlagenwissen zum IT-Business (Bild: © adiruch na chiangmai - Fotolia.com)

BIOS ist die Firmware von x86 Personal Computern. Sie befindet sich in einem nichtflüchtigen Speicher auf der Hauptplatine des PCs und wird unmittelbar nach dem Einschalten des Rechners ausgeführt.

Das englische Kürzel BIOS leitet sich von der Bezeichnung basic input/output system her. Das Konzept der Firmware wurde in den frühen 1979er Jahren von IBM entwickelt. Seit 1971 ist sie auf der Hauptplatine von x86 PCs in einem separaten Chip gespeichert. Ihre Grundeinstellungen sind im CMOS Static RAM - dem statischen RAM-Speicher des Rechners - hinterlegt, der durch die Mainboard-Batterie mit Strom versorgt wird. Diese Informationen bleiben daher auch dann erhalten, wenn der Rechner vom Strom getrennt wird. Zudem ermöglicht die Speicherung von BIOS im statischen RAM extrem kurze Zugriffszeiten.

Aufgaben von BIOS

Die Firmware BIOS wird unmittelbar nach dem Anschalten des Rechners ausgeführt. Die Firmware übernimmt noch vor dem Hochfahren des Betriebssystems zwei grundlegende Funktionen:

  • Sie führt den Power On Self Test (POST) des Computers durch. Hierbei werden die Funktionen des Gesamtsystems und das Zusammenwirken aller vorhandenen Hardware-Komponenten überprüft. Falls durch den POST Störungen ermittelt werden, wird eine Fehlermeldung in Form akustischer Signale ausgegeben, die bestimmten Fehlern zugeordnet werden können.
  • Sie initialisiert die Hardware des Computers, so dass Speicher, Prozessoren, Drucker, Grafikkarten und andere Hardware-Komponenten miteinander kommunizieren können.

Warum BIOS?

Die Implementierung von BIOS löste zwei grundsätzliche Probleme, die für die künftige Entwicklung von Personal Computern eine wesentliche Rolle spielten. Zum einen ermöglichte es, einen Rechner ohne manuelle Ausführung von speziellen Ladeprogrammen - sogenannten Bootloadern - zu starten. Bei heutigen Computern ist das Ladeprogramm ein Teil der Firmware. Nach dem POST wird die Software automatisch in den Hauptspeicher des Rechners eingelesen. Zum anderen wurde es durch BIOS möglich, dasselbe Betriebssystem auf unterschiedlichen Rechnern einzusetzen. Zuvor erforderten Betriebssysteme eine individuelle Anpassung an den jeweiligen Rechnertyp und seine Untervarianten, da es keine Plattform gab, die in der Lage war, die Treibersoftware für die Hardware und ihre jeweiligen Konfigurationen zu integrieren.

Im Hinblick auf die Integration der Treibersoftware spielt BIOS heute allerdings keine relevante Rolle mehr. So gut wie alle modernen Betriebssysteme verwenden heute ihre eigenen Treiber, da die BIOS-Treiber im Long- und im Protected-Modus nicht verfügbar sind. Die meisten aktuellen Betriebssysteme laufen jedoch in einem dieser Modi, die unter anderem ermöglichen, den verfügbaren RAM-Speicher zu optimieren.

Verschiedene Hersteller und ein Alternativsystem

BIOS-Systeme werden heute nicht nur von IBM, sondern auch von anderen Herstellern, beispielsweise ATI, AMI und Award/Phoenix angeboten. Auf neueren PCs läuft heute jedoch auch häufig das Alternativsystem UEFI (Unified Extensible Firmware Interface), dessen Fokus auf 64-Bit-Systemen liegt. Entwickelt wurde diese Firmware seit dem Ende der 1990er Jahre zunächst von Intel. Ab 2006 wurde UEFI zunächst exklusiv von Apple auf seinen Desktop-Rechnern eingesetzt. Heute hat es sich für x64-Computer als Standard etabliert.

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