Das BIOS – Begriff und Funktionen leicht verständlich erklärt

Wenn man Artikel liest, die sich mit Computern und ihrem Funktionieren befassen, stößt man immer wieder auf den Begriff BIOS. Doch für was steht dieser Begriff überhaupt? Der folgende Artikel gibt einen Überblick zu dem Begriff BIOS und erläutert dessen Definition, Funktion und Anwendungsgebiete.

Was bedeutet BIOS überhaupt?

BIOS - Basic Input/Output System

Das Wort BIOS ist eine Abkürzung für den englischen Ausdruck Basic Input/Output System und bezeichnet quasi den „Anlasser“ eines Computers. Als Softwareelement ist funktional fest mit der jeweiligen Hardware des Computers verbunden und wird daher auch als Firmware (vom englischen firm, deutsch: fest) bezeichnet. Auch eine Verbindung zum lateinischen Wort Bio (deutsch: Leben) kann hergestellt werden. Da das BIOS den Computer nach dem Einschalten funktionsfähig macht, ihm gewissermaßen Leben einhaucht.

Was genau ist die Aufgabe des BIOS?

Das Basic Input/Output System stellt eine Schnittstelle zwischen der Hardware eines Computers und dem jeweiligen Betriebssystem dar. Die Hardware des Computers benötigt beim Einschalten bestimmte, bereits vorhandene Informationen, um letztendlich eine Umgebungsoberfläche zu schaffen, die den Betrieb von Anwendungssoftware ermöglicht.

Da jeder Computer aus einer unterschiedlichen Kombination von Hardwarekomponenten besteht, müssen Treibersoftware und Konfiguration der Einzelkomponenten individuell justiert werden, um ihr reibungsloses Zusammenspiel zu gewährleisten. Sofern keine Hardwarekomponenten ausgetauscht werden, verläuft der Konfigurationsprozess eines Computers bei jedem Einschalten gleich.

Das BIOS ist daher in einem nichtflüchtigen Speicher, meist ein Flash-Speicher, auf der Hauptplatine abgelegt. So bleiben die Informationen auch nach dem Ausschalten des Computers erhalten.

Wie funktioniert das Basic Input/Output System denn nun genau?

Mainboard mit Prozessor und Arbeitsspeicher

Nach dem Einschalten des Computers leitet das BIOS zunächst einen Power-On-Self-Test (POST) ein. Dieser Selbsttest überprüft zunächst, ob alle grundsätzlich benötigten Hardwarekomponenten zum Betrieb des Computers vorhanden und einsatzbereit sind. Neben dem Hauptprozessor sind das vor allem die verschiedenen Speicherbausteine, wie der Direktzugriffspeicher (RAM) und der Pufferspeicher (Cache). Danach überprüft das Basic Input/Output System die Funktionen für die grafische Darstellung, also Grafikkarte und Monitor, sowie die Funktionsfähigkeit der verbauten Laufwerke.

Auch die extern verbundenen Laufwerke und Speichermedien werden mithilfe eines Plug-and-Play-BIOS überprüft. Neue Komponenten bzw. Fehlermeldungen können nach entsprechender Meldung meist direkt im BIOS registriert bzw. korrigiert werden. Zudem legt das BIOS die Reihenfolge fest, mit der die vorhanden Speichermedien und Laufwerke des Computers angesprochen werden sollen.

Sind alle benötigten Hardwarekomponenten funktionsfähig und korrekt konfiguriert, erzeugt das BIOS eine ACPI-Tabelle, mit deren Daten das Betriebssystem während der Benutzung des Computers die Energieversorgung der einzelnen Hardwarekomponenten steuert. Anschließend erfolgt der Bootvorgang.

Die Hardware wird entsprechend der Einstellungen im BIOS konfiguriert und die Parameter werden vom Betriebssystem übernommen.

Bei modernen Computern überhaupt noch notwendig?

Im Zuge der technologischen Entwicklung der letzten Jahre hat die Bedeutung des BIOS für das Gesamtsystem Computer abgenommen. In moderne Betriebssysteme sind viele ursprüngliche Funktionen, wie z. B. die Treiberkonfiguration, bereits eingebettet. Das in seinen Funktionen seit den 1980er Jahren unveränderte BIOS wird bei modernen Computern mehr und mehr durch das Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) ersetzt.

Es bietet neue, auf die moderne Infrastruktur digitaler Datenverarbeitung ausgelegte Funktionen, ist bedienungsfreundlicher und unterstützt heute gebräuchliche hochauflösende Grafikkomponenten, sowie komplexe Netzwerkumgebungen. Das UEFI stellt eine eigene grafische Benutzeroberfläche zur Verfügung, mit der viele wichtige Funktionen ohne das eigentliche Betriebssystem abrufbar sind.

So ist die Benutzeroberfläche des UEFI mit Tastatur und Maus bedienbar, Netzwerkumgebungen stehen beschränkt auf ihre grundlegenden Funktionen zur Verfügung und sogar der Zugang zum Internet ist ohne ein Betriebssystem grundsätzlich möglich. Zugleich erfüllt das UEFI aber auch alle Funktionen des traditionellen BIOS. Obwohl in modernen Computern streng genommen ein UEFI-System zum Einsatz kommt, wird es im alltäglichen Sprachgebrauch weiterhin als BIOS bezeichnet.

Dieser Begriff hat sich in den letzten vier Jahrzehnten schlichtweg etabliert, um die während des Einschaltprozesses eines Computers implizierten Prozesse zu bezeichnen.

Was gibt es sonst noch zu diesem Thema zu wissen?

Nachdem der Begriff BIOS an sich, die grundlegenden Funktionen sowie die technische Weiterentwicklung erläutert sind, werden nachfolgend weitere nützliche Informationen zu dem Thema bereitgestellt, die gut zu wissen sind.

Unter Umständen kann manchmal ein Update des BIOS notwendig sein, z. B. wenn eine Hardwarekomponente des Computers ausgetauscht wurde. Hier ist jedoch größte Vorsicht geboten, denn ist elementar wichtig, um den Computer zu starten. Man sollte sich also vor einem Update des BIOS genau informieren, was wie wann zu tun ist. Obwohl die meisten Hersteller diesbezüglich viele Sicherheitsvorkehrungen getroffen haben: werden beim Update Fehler begangen, muss im schlimmsten Fall der BIOS Speicher des Computers zeit- und kostspielig ausgetauscht werden.

Das Booten des Computers ist heute über das BIOS sehr detailliert steuerbar. So ist das Booten von einem externen Datenträger, z. B. mithilfe eines USB-Sticks, einer externen Festplatte oder einer SD-Karte, problemlos möglich. Dies kann z. B. bei einem Virusbefall oder einer Funktionsstörung des Hauptdatenträgers notwendig sein. Auch hier sind Sorgfalt und eine schrittgenaue Befolgung der jeweiligen Systemanweisungen unabdingbar, um bereits vorhandene Schwierigkeiten und Probleme nicht zu verschlimmbessern.

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