BIOS (gehört zu den Grundlagen in der IT-Ausbildung)

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Liebe Leser,

in der Ausbildung zum IT-Systemkaufmann, wird auch auf Grundlagen geachtet. Diese müssen in der Datenverarbeitung ebenfalls durchlaufen werden, auch wenn in der Regel davon ausgegangen werden kann, dass einige Grundbegriffe und das Wissen um diese bereits vom Auszubildenden beherrscht werden.

Hier geht es wie bereits erwähnt um das beliebte BIOS, ohne welches die meisten Rechner (PCs, Computer oder Laptops) nicht funktionieren würden. Da ich mal das Vergnügen in meiner Ausbildung hatte einen Vortrag darüber zu halten, habe ich diesen jetzt ein wenig überarbeitet und in meinem Blog veröffentlicht. Viel Spaß beim durchlesen.

Vorwort

  • Software ist in der Regel auf einem Datenträger gespeichert, die zunächst in den Hauptspeicher des Rechners eingelesen werden muss. Zum Einlesen des Datenträgers benötigt die CPU aber wiederum Software

 

Bedeutung & Aufgaben

  • ist ein Programm
  • welches BIOS auf dem Rechner ist wird vom Computerhersteller vorgegeben
  • Abkürzung für Basic Input Output System Deutsch: Basis-Eingangs-Ausgangs-System; auch Urladeprogramm genannt
  • steuert auf unterster Ebene Datenkommunikation zwischen CPU (Prozessor) & Speicher, Maus, Tastatur, Festplatte etc.
  • PC-Start:
  • BIOS startet automatisch vor allen anderen Programmsystemen
  • Power On Self-Test (POST)
  • Initialisierung der Hardware
  • Aufforderung zur Eingabe eines BIOS-Passworts (falls konfiguriert)
  • Aufforderung zur Eingabe eines Festplatten-Passworts (falls konfiguriert)
  • Darstellung eines Startbildschirms
  • Möglichkeit ein BIOS-Konfigurationsmenü („BIOS-Setup“) aufzurufen
  • Aufrufen von BIOS-Erweiterungen, die auf Steckkarten untergebracht sind,
    z. B.:

o   Grafikkarten

o   Netzwerkkarten

o   SCSI-Karten

o   RAID-Karten

  • Einstellungen im BIOS können im gewissen Rahmen geändert werden und bleiben danach bis zur nächsten Änderung gespeichert, während Startvorgang möglich, Tasten oder Tastenkombination wird angezeigt
  • Feststellen, von welchem Datenträger gebootet werden kann und soll
  • Laden des Software-Bootloaders von diesem Datenträger

 

Bootloader

  • Bootloader übernimmt Kontrolle über Rechner
  • Meist startet er das auf dem entsprechenden Datenträger gespeicherte Betriebssystem sofort oder bietet ein Menü zur Auswahl eines Betriebssystems an (Bootmanager)
  • klassischen Betriebssystemen (z. B. DOS) nutzen BIOS auch im weiteren Betrieb
  • übernimmt für Betriebssystem die Kommunikation mit diverser Hardware,
    z. B.:

o   Tastatur

o   serielle und parallele Schnittstellen

o   Systemlautsprecher

o   Grafikkarte (nur Textdarstellung)

o   Diskettenlaufwerke

o   Festplatten

  • neu Hardwarearten (Maus) vom BIOS nicht bedient, Ansteuerung unter DOS Treiber nötig
  • treiberbasierte Betriebssysteme wie Linux oder MS Windows nutzen BIOS-Dienste nicht, laden für jede Hardware einen Treiber

o   müssen jedoch am Anfang ihres Startvorgangs kurz auf BIOS-Funktionen zur Ansteuerung der Festplatten zurückgreifen, um ihren Festplattentreiber zu laden.

 

Wo gespeichert wird

  • individuell an jedes Grundgerät angepasst, im ROM (Read-Only-Memory) angelegt
  • ROM ist ein Speicher, der nur lesbar ist. Vorher muss der ROM natürlich einmal beschrieben (programmiert) werden. Der ROM ist ein nicht flüchtiger Speicher. Die Daten bleiben auch ohne Stromzufuhr erhalten.

 

Hauptmenüpunkte (Beispiele)

  • Zugriff beim Computerstart benötigte Taste bzw. Tastenkombination wird angezeigt.
  • Standard C-MOS-STETUP (Einstellung: Datum, Uhrzeit & Laufwerke)
  • BIOS-FEATURES-SETUP (Boot-Reihenfolge)
  • LOAD SETUP DEFAULTS (Einstellung optimaler Systemwerte)
  • IDE HDD AUTO DETECTION (Automatisches Erkennen einer neu eingebauten Festplatte)
  • Die Einstellungen werden in einem CMOS-Speicher gespeichert, der über die Mainboard-Batterie mit Strom versorgt wird.

 

Erklärung Abk. CMOS

Complementary Metal Oxide Semiconductor (dt. komplementärer Metall-Oxid-Halbleiter, Abk. CMOS) ist eine Logikfamilie aus der Elektronik. CMOS-Bausteine sind Halbleiterbauelemente, bei denen gleichzeitig sowohl p-Kanal- als auch n-Kanal-MOSFETs auf einem gemeinsamen Substrat verwendet werden. Die CMOS-Technologie stellt heutzutage die meist genutzte Logikfamilie dar und wird hauptsächlich für integrierte Schaltkreise genutzt.

 

Freie BIOS-Alternativen

  • BIOS-Implementierungen der verschiedenen PCs sind im Regelfall proprietäre (d. h. nicht freie) Software z. B. das BIOS der Xbox es nicht, andere Software als die von Microsoft zugelassene zu starten
  • Es ist möglich, den Flash-ROM-Baustein (früher: EPROM), auf dem das BIOS abgelegt ist, zu ersetzen oder zu überschreiben, um so z. B. den Linux-Kernel direkt aus dem Flash heraus zu starten, ohne BIOS. Die Vorgehensweise ist jedoch von der jeweiligen Hauptplatine abhängig und wird überwiegend in Industriecomputern eingesetzt.
  • Projekte mit dieser Zielsetzung sind etwa LinuxBIOS und OpenBIOS oder sogenannte Boot-Loader wie U-Boot.

Erläuterungen

Flash-Speicher sind digitale Speicherchips; die genaue Bezeichnung lautet Flash-EEPROM. Im Gegensatz zu „gewöhnlichem“ EEPROM-Speicher lassen sich beim Flash-EEPROM Bytes, die kleinsten adressierbaren Speichereinheiten, nicht einzeln löschen. Anwendung finden Flash-Speicher überall dort, wo Informationen persistent (nichtflüchtig) auf kleinstem Raum gespeichert werden müssen.

Ein EPROM (Erasable Programmable Read-Only-Memory, wörtlich: Löschbarer, programmierbarer Nur-Lese- Speicher) ist ein nichtflüchtiger, elektronischer Speicherbaustein, der vor allen Dingen in der Computertechnik eingesetzt wird.

Gefundene Fehler werden während des Bootprozesses durch Töne angezeigt.

Die Zukunft von Xeon und Co PC-BIOS ade?

  • auf dem Intel Developer Forum (IDF) die Ablösung des alten PC-BIOS bei 32-Bit- und 64-Bit-Servern durch das zeitgemäßere EFI (Extensible Firmware Interface)
  • Mit EFI, Intels “Extensible Firmware Interface”, sollen jedoch auf lange Sicht auch herkömmliche PC-Systeme vom überholten BIOS erlöst werden.
  • Während der System-Initialisierung soll EFI als „Pre-Boot-Umgebung“ vor dem Betriebssystem-Start die Verwaltung und Wartung von Systemen – auch per Fernsteuerung – vereinfachen.
  • Fehlersuche, Wiederherstellung und Einrichtung von Systemen soll mit EFI vereinfacht werden

 

Hier noch ein Screenshot von einem BIOS des VMPlayers

BIOS Screenshot
BIOS Screenshot

 

Über Michael Bergler 679 Artikel
Mein Name ist Michael Bergler ich stamme aus Sachsen und habe seit 10 Jahren die Leidenschaft mich mit HTML, PHP, Bildbearbeitung und Perl zu beschäftigen. Seit 2011 lebe ich in Chemnitz und arbeite als Selbständiger in dem Bereich Informationstechnologie (IT), Büroservice und Telefonmarketing. In meinem Blog, online seit Dezember 2010, geht es um die Ausbildung zum IT-Systemkaufmann, Games und alles rund um den PC. Von daher lag es nah eine Umschulung 2006 – 2009 in dem Beruf IT-Systemkaufmann zu absolvieren, welche ich dann auch im Januar 2009 erfolgreich abgeschlossen habe. Ich bin in Leipzig geboren und in der Umgebung von Dresden aufgewachsen.

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