BIOS (IBM PC)
BIOS ist eine Abkürzung aus dem IT-Bereich und steht für Basic Input Output System.
BIOS beim IBM-kompatiblen PC
Das BIOS ist das erste Programm, welches beim Starten des Rechners geladen wird. Es läuft bereits vor dem Start des Betriebssystems ab. Windows- und Linux-Rechner können auf das selbe BIOS zurückgreifen (siehe unten).
Das BIOS ist ein Programm, das in einem Festspeicher (ROM oder EPROM) abgelegt ist. Es initialisiert die Hardware, lädt das eigentliche Betriebssystem (z. B. von der Festplatte) und enthält auch eine Sammlung von Ein-/Ausgaberoutinen, auf die das Betriebssystem (z. B. MS-DOS) später zurückgreifen kann. Damit implementiert die BIOS-Software die unterste Schnittstelle zwischen Hardware und der höher liegenden Software.
Siehe auch: Firmware
Aufgaben, die das BIOS in jedem PC erfüllen muss
- der Selbsttest und die Initialisierung des Computersystems und dessen Komponenten beim Einschalten
- Die Start-Up-Routinen
- Power On Self Test,
- Initialisierung,
- Boot-Routine: Sie lädt den Code im allerersten Sektor (MBR) einer Diskette oder Festplatte und übergibt ihm die weitere Kontrolle für den Startvorgang
- Diese Routinen werden automatisch beim Einschalten des Rechners ausgeführt.
- Die Start-Up-Routinen
Aufgaben, die das BIOS hauptsächlich unter MS-DOS zusätzlich hatte
- die Bereitstellung von Routinen, die es erlauben, während der Laufzeit die Systemkomponenten zu steuern und mit ihnen Daten auszutauschen.
- Die Hardware-Interrupt- und Dienstprogrammverwaltung bilden die eigentliche Schnittstelle zwischen Hardware und Software.
- Beide funktionieren zwar unabhängig voneinander, arbeiten aber sehr eng zusammen.
- So löst zum Beispiel das Drücken einer Taste ein Hardware-Interrupt aus, welches seinerseits eine BIOS-Funktion dazu veranlasst, den Tastaturpuffer zu erneuern und den Tastaturstatus neu abzufragen.
Wofür gibt es das BIOS?
Da das BIOS direkt mit der Hardware zusammenarbeiten muss, ist es von der CPU und vom Mainboard abhängig, wie diese Routinen implementiert sind. Das BIOS muss also so programmiert sein, dass es mit der dafür vorgesehenen Hardware kooperieren kann. Daher ist es nicht beliebig austauschbar.
Die Schnittstelle zur Software ist dagegen immer gleich. Dies ist die Voraussetzung dafür, dass PC-Software, unabhängig davon, auf welchem PC-System sie eingesetzt wird, funktioniert.
Es gibt Standards, die festlegen, wie sich das BIOS gegenüber der Software zu verhalten hat.
Beim Startvorgang eines Rechners kann man sich in ein BIOS-Menü einklinken und dort verschiedene Einstellungen vornehmen.
Wie komme ich "ins Bios"?
Im Normalfall sollte man am BIOS nur wenig ändern. So ist der Aufruf der BIOS-Einstellungen nur selten notwendig.
- "In das Bios" (d.h. eigentlich in das Setup-Programm des BIOS) gelangt man, indem man beim Rechnerstart, je nach Modell, die Entf-Taste oder die F2-Taste drückt. Dies funktioniert zu 95%. Ausnahmen sind im Handbuch des Bios/Mainboards beschrieben.
Bei Schwierigkeiten kann man durch die Option Load Setup Default die Standardeinstellungen des Herstellers zurückholen. Falls diese Option nicht funktioniert, kann man mit Load Bios Default eine Minimalkonfiguration herstellen.
Da zu diesem Zeitpunkt beim Rechnerstart die deutschen Tastatur-Treiber noch nicht geladen sind, muss man bei der Bestätigungsfrage auf einer deutschen Tastatur für Yes statt des Y das Z drücken.
Verschiedene Firmen mit einem eigenen BIOS
- AMI
- Award
- Phoenix
- MR BIOS
BIOS beim Atari ST
Beim Atari ST war das gesamte Betriebssystem TOS, einschließlich der grafischen Benutzeroberfläche GEM, im ROM untergebracht und war quasi direkt nach dem Einschalten betriebsbereit.
Als BIOS bezeichnete man die unterste Schicht des Betriebssystems, für den Programmierer erkennbar als eine Sammlung speicherresidenter Funktionen. Darüberliegende Schichten (ebenfalls erkennbar als solche Sammlungen) waren:
- das XBIOS (Extended Basic Input/Output System)
- das GEMDOS (GEM Disk Operating System)
- das VDI (Virtual Device Interface)
- das AES (Application Environment System)
BIOS und freie Software
Aus Freisoftware-Sicht gibt es nichts am BIOS, was nicht auch das Betriebssystem übernehmen könnte. GNU/Linux greift daher nicht auf die speicherresidenten Routinen des BIOS zurück, sondern verwendet stattdessen eigene. So kann Linux auf eine Festplatte zugreifen, egal, ob sie im BIOS-Setup angemeldet ist oder nicht. Die Aufgabe des BIOS reduziert sich somit darauf, den Bootloader zu starten. Auch unter Windows wird das BIOS heute hauptsächlich nur noch für den Startvorgang gebraucht.
Die verschiedenen BIOSe der verschiedenen PCs sind im Regelfall proprietäre (d. h. nicht freie) Software, was große Sicherheitsrisiken birgt. So erlaubt z. B. das BIOS der Xbox es nicht, andere Software als die von Microsoft zugelassene zu starten. Desweiteren ist zu befürchten, dass im Zuge von DRM zukünftig vom BIOS Angriffe auf die Benutzer ausgehen werden.
Es ist theoretisch möglich, den ROM-Baustein, auf dem das BIOS abgelegt ist, zu ersetzen oder zu überschreiben, um so z. B. den Linux-Kernel direkt aus dem ROM heraus zu starten, ohne BIOS. Die Vorgehensweise ist jedoch von der jeweiligen Hauptplatine abhängig und somit nicht ganz einfach.