Die Funktion des BIOS.

BIOS steht für "Basic Input / Output System" und ist eigentlich nichts anderes als ein kleines Programm mit große Aufgabe.
Es enthält die fundamentalen Befehlsroutinen der gesamten Systemumgebung, alle Hardwarekomponenten müssen darüber angesprochen werden. Dieses heute zumeist auf einem kleinen Flash-Rom abgelegte Mini-Programm wird beim Start des Rechners als erstes abgearbeitet, bzw. die mit ihm gemachten Setup-Einstellungen werden aus dem CMOS ausgelesen.
Auf dieses grundlegenden Ein- und Ausgabenroutinen setzen die verschiedenen Betriebssysteme und Programme auf, wobei DOS dieses noch sehr stark tat.
Die moderneren Betriebssysteme nutzen die BIOS-Routinen primär zum Booten, dann setzen sie eigene Multitasking- und geschwindigkeitsoptimierte Treiber ein (heute: 32-Bit, morgen: ?). Diese Treiber kommunizieren dann direkt mit der Systemhardware.
Das BIOS hat seit Einführung des PCI-BUS bzw. Vesa Local Bus und Plug-and-Play-Komponenten auch noch die Aufgabe der korrekten Erkennung und Initialisierung der verschiedenen Hardware. Dabei muß es die Ressourcenverwaltung der einzelnen Komponenten auch noch unter einen Hut bringen, daß aber leider nicht immer zur vollsten Zufriedenheit der User, da gerade Windows da auch kräftig mit hineinpfuschen will.
Die zur Ressourcenverwaltung benötigten Konfigurationsinformationen speichert dasBIOS im 4 KB großen ESCD-Bereich, dem Extended System Configuration Data-Bereich des Flash-ROMs. Dieser Umstand erklärt auch den heutigen Eisatz der wiederbeschreibbaren Flash-Rom-Bausteine gegenüber den früher üblichen EPROMs, die nur einmal beschreibbar waren.
Die Speicherung dieser komplexen Konfigurationsinformationen würden die früher zur Verfügung stehenden "Uhrenchips" mit 128 Byte Kapazität schlichtweg überfordern.
Heutige Flash-ROMs besitzen eine Kapazität von 1 MB, immer häufiger auch schon 2 MB. Trotz dieses gewaltig scheinenden Kapazitätsanstieges der letzten Jahre wird aktuelle BIOS-Software aus Platzmangel teilweise komprimiert, denn mit Anwachsen des Funktionsumfangs reicht auch diese Kapazität schon öfters nicht mehr aus. Die deswegen beim Booten notwendig werdende Dekomprimierung macht das Shadowing (Spiegeln) des BIOS in den Hauptspeicher unumgänglich.

Über das BIOS-Setup läßt sich der Chipsatz des Motherboards konfigurieren und als "Lader" im Complementary Metal Oxide Semiconductor ablegen, von wo es dann bei jedem Start aufgerufen wird.
Dieser Chipsatz besteht aus Support-Chips (Unterstützungsbausteine), die spezialisiert sind auf immer wiederkehrende Aufgaben. Denn die CPU (Prozessor) ist nicht in der Lage, direkt mit anderen Hardwarekomponenten zu kommunizieren.
Dieses erledigt der Chipsatz, wobei er die CPU auch von zeitraubenden Routinen entlastet.
Für jede Prozessorfamilie wird der Chipsatz "maßgeschneidert", was aber nicht bedeutet, daß diese "Konfektionsware" nicht weiter entwickelt wird.
So hat der auch im Chipsatz führende Hersteller INTEL für die "Pentium-Familie" mit dem Triton-Chipsatz FX begonnen. Kurz nach Markteinführung folgten dann schon der Triton-II mit VX- und HX-Chipsatz und endete praktisch beim BX-Chipsatz. Jeder dieser Chipsätze erfüllte seinen Zweck, dem Prozessor die Nutzung der vorhandenen Hardware zu ermöglichen. Aber auch jedesmal kamen zusätzliche Funktionen und Unterstützung anderer Komponenten hinzu, manchmal war diese auch eher eine Spezialisierung auf einen bestimmten Verwendungszweck des Systems, z.B. Multimedia.
Jeder Chipsatz hat also seine Vor- und Nachteile, gemessen am hochspeziellen Verwendungszweck.

Der Aufbau dieser einzelnen Support-Chips gliedert sich in zwei Hauptgruppen, die sehr anschaulich als zwei "Brücken zur Hardware" dargestellt werden:
die sehr schnelle Northbridge und die etwas langsamere Southbridge.

Die Northbridge umfaßt die Komponenten, die für den schnellen Datenaustausch zuständig sind. Diese Komponenten sind: Memory-Controller, er organisiert den Zugriff auf den Arbeitsspeicher.
PCI-Bridge, sie bildet die Verbindung zum PCI-Bus.
Second-Level-Cache-Controller, der die Pufferung der Daten und Befehle vom sehr schnellen L1-Cache des Prozessors auf den mit Bustakt betriebenen Hauptspeicher RAM regelt.
Beim Pentium II ist dieser Controller bereits in die CPU integriert.
Beim LX- und BX-Chipsatz für Pentium II ist neu der AGP-Controller hinzugekommen, der den schnelleren Datenaustausch über den AGP-Bus für AGP Grafikkarten steuert.

Die Southbridge umfaßt die Komponenten, die den Ablauf im System steuern.
Interrupt-Controller, der die Unterbrechungsanforderungen der Hardware an die CPU regelt. Er meldet der CPU, wenn Daten von anderen Komponenten anstehen.
DMA-Controller, der die Daten der Peripherie direkt ohne Umweg über den Prozessor in den Arbeitsspeicher leitet. Über diese DMA-Kanäle wird der Prozessor entlastet, da er von den zeitaufwendigen Datentransfers befreit wird.
CMOS-RAM, wo die BIOS-Einstellungen gespeichert sind und somit die Regelung des Chipsatzes nicht über ein langsames EPROM laufen muß.
Floppy-Interface, das für die Ansteuerung der Diskettenlaufwerke zuständig ist.
IDE-Controller, der meistens zweifach vorhanden ist und Festplatten und andere IDE-Komponenten wie ATAPI-CD-ROM-Laufwerke ansteuert und regelt.
USB-Controller, der auf den neueren Boards die Ansteuerung der USB-Schnittstellen übernimmt. Auch wenn sich USB-Peripherie erst sehr langsam und heute noch selten zu etablieren versucht.

Das Zusammenspiel all dieser Komponenten wird in diesem doch schon sehr ehrwürdigen, weil noch aus den PC-Kindertagen stammenden, BIOS geregelt und festgelegt, wo aber der Anwender durchaus positiv wie auch verheerend eingreifen kann.
Hier kann durch ein richtig durchgeführtes Update neuer Hardware eine Einbindung ermöglicht werden.
Hier kann aber ein Rechner auch total "verhunzt" oder sogar "getötet" werden.