BIOS

BIOS ist die Abkürzung für "Basic Input Output System" oder zu deutsch: grundlegendes Ein /Ausgabesystem. Das BIOS ist als Schnittstelle zwischen Hard- und Software einer der grundlegendsten Bestandteile des Computers. Es ist verantwortlich für die Koordination des Datenflusses zwischen Betriebssystem und Computerkomponenten wie Festplatte, Drucker oder Maus und Tastatur.

Das BIOS - zusammen mit dem dazugehörigen Konfigurationsprogramm, dem Setup - befindet sich auf einem oder zwei so genannten ROM-Bausteinen auf dem Mainboard. Auf manchen Boards gibt es mittlerweile sogar ein doppeltes BIOS, sollte eines ausfallen. Das BIOS ist speziell auf das Mainboard des jeweiligen Computers abgestimmt und kann deshalb nicht beliebig gegen ein anderes ausgetauscht werden. Es gibt verschiedene Typen der BIOS - Programme. Deren Aussehen und die Einstellungsmöglichkeiten fallen auf nahezu jedem Rechner unterschiedlich aus. Lediglich die grundlegenden BIOS - Funktion wie Selbsttest und Systemstart sind identisch.

Die wichtigsten Aufgaben, die ein BIOS erfüllen muss, sind der Selbsttest (POST - Power On Self Test) und die Überwachung des Starts des eigentlichen Betriebsystems. Der Power On Self Test überprüft die zentrale PC-Hardware sowie die Hardware-Erweiterungen und initialisiert sie dann. Der Test beginnt immer beim Prozessor (der CPU). Wenn dieser Test nicht erfolgreich ist, wird das System normalerweise angehalten. Danach wird eine Checksumme über das BIOS gebildet und mit der im BIOS gespeicherten verglichen. Genauso verfährt POST mit der Echtzeituhr des Computers.

Die Reihenfolge der darauf folgenden Tests können von BIOS zu BIOS variieren. Jedoch werden stets nach und nach die folgenden Komponenten abgearbeitet: DMA-Controller, Tastatur-Controller, ein Test der ersten 64 KB des RAMs (Arbeitsspeicher), Interrupt-Controller und Cache-Controller.

Danach werden die verschiedenen Hardware-Erweiterungen getestet. Da es die Aufgabe des POST ist, Fehler im System festzustellen, gibt das BIOS bei Bedarf an dieser Stelle auch Fehlermeldungen aus. Sobald der Selbsttest erfolgreich beendet ist, versucht das BIOS das jeweilige Betriebssystem des Rechners zu laden.

Da jeder Computer über andere Hardwarekomponenten verfügt, ist es notwendig, dass das BIOS entsprechende Informationen über das System erhält. Dafür stellt es das bereits erwähnte Setup, ein Konfigurationsprogramm, zur Verfügung. Dieses erlaubt es dem Benutzer bestimmte Einstellungen, die die Hardware betreffen, vorzunehmen. Das beginnt bei der Uhrzeit, geht über Festplatten, Speicherbausteine, Plug & Play bis zu den Chipsätzen des Board und der Passwortsicherung.

Zu den wichtigsten Steuerfunktionen des BIOS gehören:

• Aktivierung oder Stillegung von Komponenten, die auf dem Motherboard integriert sind (beispielsweise Grafikchip, Soundchip)
• Timing und Einstellungen für den Arbeitsspeicher (RAM)
• Timing und Einstellungen für den IDE-Controller
• Erfassung der Laufwerksdaten von Festplatte(n) und Diskettenlaufwerk(en)
• Konfiguration des Prozessors

In das BIOS werden bei Auslieferung des Mainboards schon viele Daten vorprogrammiert. Trotzdem kann es passieren, dass neue Hardware auf den Markt kommt, die das BIOS noch nicht kennt; oft ist dies etwa bei Prozessoren der Fall. Damit das BIOS trotzdem mit den abgefragten und erhaltenen Daten etwas anfangen kann, muss von Zeit zu Zeit ein Update des BIOS vorgenommen werden. Dies birgt jedoch immer die Gefahr, dass etwas schief läuft und der Rechner im Anschluss nicht mehr startet. Der Update-Vorgang selbst wird "flashen" (englisch für "blitzen") genannt, weil durch elektrische Pulse das BIOS zunächst gelöscht und dann neu programmiert wird.