Concepto BIOS

BIOS:
El concepto de BIOS y su aplicación concreta han ido evolucionando en los
últimos años, tal y como el hardware/software de las computadoras. Desde
las antiguas BIOS en memorias de tipo ROM hasta las actuales UEFI a y las
iniciativas de código libre. Resumimos aquí los diferentes tipos de BIOS:ROM
BIOS -Se trata de las primeras BIOSes utilizadas hasta los años '90, grabadas
en una memoria no volátil ...l ubicada en la placa base y denominada ROM
que garantizaba la independencia del resto del hardware, por ejemplo en
caso de malfuncionamiento, y preservaba los datos a pesar de apagar el PC.
El inconveniente de este tipo de memoria era la escasa o nula posibilidad de
ampliaciones o upgrade (actualizaciones) para adecuarse al aumento de
capacidad del PC por ejemplo sustituir un disco duro con otro de mayor
tamaño. Precisamente para evitar estos inconvenientes (tener que cambiar la
placa base, la BIOS, etc.), comenzaron a utilizarse otros tipos de memoria
llamadas EPROM ("ROM programable y borrable") y EEPROM ("ROM
programable y borrable eléctricamente").Shadow BIOS -Es aquella versión de
la BIOS cargada en la memoria RAM a través de un proceso, conocido como
"BIOS Shadowing", que permite a la BIOS utilizar la RAM en lugar de la
normal memoria ROM durante el proceso de arranque del ordenador, esto a
fin de mejorar el rendimiento global del PC. Flash BIOS -A partir de las
primeras BIOS sobre memorias reprogramables de tipo EPROM y EEPROM la
evolución natural han sido las últimas BIOS Flash[3], introducidas a mediados
de los años '90, gracias a las cuales es posible actualizar la BIOS
cómodamente por ejemplo con la descarga directa de la nueva versión desde
la web del fabricante de la placa madre y no tener que remover físicamente
el chip ROM. El mencionado proceso de actualización es comúnmente
conocido como BIOS Flashing.PnP BIOS (PnP-aware BIOS) -Por definición Plug
and Play BIOS es aquel Sistema Básico de Entrada/Salida que permite a la
computadora reconocer.
El BIOS (sigla en inglés de basic input/output system; en español "sistema
básico de entrada y salida") es un software que localiza y configura todos los
dispositivos necesarios para cargar algún msistema operativo en la memoria
RAM; es un programa sencillo instalado en la placa base que permite que
realiza el encendido de la misma. Proporciona funcionalidades básicas de
comunicación: manejo del teclado, pantalla y los buses del sistema como el
PCI. El primer uso del término "BIOS" se dio en el sistema operativo CP/M, y
describe la parte de CP/M que se ejecutaba durante el arranque y que iba
unida directamente al hardware (las máquinas de CP/M usualmente tenían
un simple cargador arrancable en la memoria de sólo lectura, y nada más). El
BIOS tiene una interfaz generalmente de texto que permite configurar el
hardware instalado en el PC, como por ejemplo el reloj, o desde qué
dispositivos de almacenamiento iniciará el sistema operativo (Microsoft
Windows, GNU/Linux, Mac OS X, etc.) El BIOS antiguamente era almacenado
en memorias ROM o EPROM pero desde mediados de los 90 comenzó a
utilizarse memorias flashque podían ser actualizadas por el usuario: es un
programa tipo firmware.
HISTORIA DE LA BIOS
El acrónimo BIOS (-Basic Input/Output System-) fue inventado por Gary Kildall el
creador del sistema operativo CP/M en 1975, siendo el nombre de un archivo del
sistema. Las máquinas con CP/M usualmente tenían una ROM muy simple que
hacía que la unidad de disquete leyera datos desde su primera posición de
memoria donde se encontraba la primera instrucción del archivo BIOS que se
encargaba de configurar el sistema o programa BIOS.
El diseño del IBM PC (1981) incluyó todas las funcionalidades básicas de entrada
y salida en memorias tipo ROM, uso que posteriormente se erigió como
el estándar de facto para la industria. El BIOS del 5150 fue el único programa que
la compañía IBM desarrolló para el equipo, siendo la única pieza de código sobre
la que se tenían derechos exclusivos. Basándose en procesos de Ingeniería
Inversa, se escribieron versiones que tenían idénticas funcionalidades a la BIOS
IBM pero además incluyeron nuevos dispositivos como los discos duros y varias
unidades de disquete manteniendo la retro compatibilidad hasta el día de hoy.
Hasta 1990 el BIOS era almacenado en memorias ROM o EPROM, después
comenzó a utilizarse memorias Flash que pueden ser actualizadas por el usuario
sin necesidad de destapar la caja.
En la última década se ha desarrollado el firmware EFE como esquema de ROM
que reemplazará a la BIOS legada que está limitada a ejecutarse en
16 bits cuando la mayoría de procesadores son capaces de funcionar a 64 bits.
Después de un reset o del encendido, el procesador ejecuta la instrucción que
encuentra en el llamado vector de reset (16 bytes antes de la instrucción máxima
direccionable en el caso de los procesadores x86), ahí se encuentra la primera
línea de código del BIOS: es una instrucción de salto incondicional, que remite a
una dirección más baja en la BIOS. En los PC más antiguos el procesador
continuaba leyendo directamente en la memoria RAM las instrucciones (dado que
esa memoria era de la misma velocidad de la RAM), ejecutando las
rutinas POST para verificar el funcionamiento del sistema y posteriormente
cargando un sistema operativo (de 16 bits) en la RAM, que compartiría
funcionalidades de la BIOS.
De acuerdo a cada fabricante del BIOS, realizará procedimientos diferentes, pero
en general se carga una copia del firmware hacia la memoria RAM, dado que esta
última es más rápida. Desde allí se realiza la detección y la configuración de los
diversos dispositivos que pueden contener un sistema operativo. Mientras se
realiza el proceso de búsqueda de un SO, el programa del BIOS ofrece la opción
de acceder a la RAM-CMOS del sistema donde el usuario puede configurar varias
características del sistema, por ejemplo, el reloj de tiempo real. La información
contenida en la RAM-CMOS es utilizada durante la ejecución del BIOS para
configurar dispositivos como ventiladores, buses y controladores.
Los controladores de hardware del BIOS están escritos en 16 bits siendo
incompatibles con los SO de 32 y 64 bits, estos cargan sus propias versiones
durante su arranque que reemplazan a los utilizados en las primeras etapa.
FABRICANTES DE BIOS
American
Megatrends,
Electrocution
publicadores
de
IBM
SurePath
Micro
Firmware,
Inc.
actualizaciones
Micro
id
Research
Casa
Phoenix
Technologies
Traakan Software, Inc
Inc
TheBiosCompanion
BIOS
para Phoenix
BIOS
de
MR
BIOS
Ltd
La gran mayoría de los proveedores de placas madre de arquitectura x86 delega a
terceros la producción del BIOS. Los fabricantes suelen escribir y publicar
actualizaciones del firmware en las cuales se corrigen problemas o se da
compatibilidad a nuevos productos.
Los principales proveedores de BIOS son American Megatrends (AMI) y Phoenix
Technologies (que compró Award Software International en 1998). Existen
proyectos de BIOS bajo el esquema de software libre como Coreboot que ofrecen
firmware alternativo para unas pocas referencias de tarjetas madre.
HISTORIA DE LA MEMORIA RAM:
A lo largo de la historia, la humanidad, siempre ha tenido la necesidad de trabajar
con datos. Por supuesto, el mundo de la programación en la computación no
podía ser menos. E igual que con todo, los comienzos resultaron ser
rudimentarios, cuando menos, teniendo que mover la información bit a bit.
Mejorando esto, pasamos a formar palabras, los bytes, automatizando el proceso.
Derivado de estos comienzos, acabamos con el diseño de la tabla ASCII, que
asignaba 1 valor a cada una de las 256 posibles combinaciones de una red de
16x16 bytes.
Sin embargo, el proceso seguía siendo demasiado lento, además de poco
productivo, pues los programadores no veían los resultados "en pantalla", si no
que tenían que imprimir el estado del programa. Con el paso del tiempo, pasamos
de depender de tarjetas perforadas a memorias de acceso secuencial, que tenían
que ser leídas de principio a fin. Y en diferencia con estas cintas de memoria,
surgió nuestra RAM, o "Memoria de Acceso Aleatorio" (Random Access Memory).
QUE ES LA MEMORIA RAM:
son las siglas de randomaccessmemory o memoria de acceso aleatorio, es un tipo
de memoria que permite almacenar y/o extraer información (Lectura/Escritura),
accesando aleatoriamente; es decir, puede acceder a cualquier punto o dirección
del mismo y en cualquier momento (no secuencial).
La memoria RAM, se compone de uno o más chips y se utiliza como memoria de
trabajo para guardar o borrar nuestros programas y datos. Es un tipo de memoria
temporal que pierde sus datos cuando el computador se queda sin energía.
TIPOS DE MEMORIA RAM
VRAM
Siglas de Vídeo RAM, una memoria de propósito especial usada por los
adaptadores de vídeo. A diferencia de la convencional memoria RAM, la VRAM
puede ser accedida por dos diferentes dispositivos de forma simultánea. Esto
permite que un monitor pueda acceder a la VRAM para las actualizaciones de la
pantalla al mismo tiempo que un procesador gráfico suministra nuevos datos.
VRAM permite mejores rendimientos gráficos aunque es más cara que la una
RAM normal.
SIMM
Siglas de Single In line Memory Module, un tipo de encapsulado consistente en
una pequeña placa de circuito impreso que almacena chips de memoria, y que se
inserta en un zócalo SIMM en la placa madre o en la placa de memoria. Los
SIMMs son más fáciles de instalar que los antiguos chips de memoria individuales,
y a diferencia de ellos son medidos en bytes en lugar de bits.
Hay de dos tipos de 30 y de 72 pines. Los de 30 vienen en capacidades de 256K y
1Mb y ya casi no se usan. Los de 72 vienen en versiones de 4, 8, 16, 32 . Su
principal desventaja: trabajan en pares.
DIMM
Siglas de Dual In line Memory Module, un tipo de encapsulado, consistente en una
pequeña placa de circuito impreso que almacena chips de memoria, que se inserta
en un zócalo DIMM en la placa madre y usa generalmente un conector de 168
contactos. No se pueden mesclar DIMM y SIMM.
DIP
Siglas de Dual In line Package, un tipo de encapsulado consistente en almacenar
un chip de memoria en una caja rectangular con dos filas de pines de conexión en
cada lado.
RAMDisk
Se refiere a la RAM que ha sido configurada para simular un disco duro. Se puede
acceder a los ficheros de un RAM disk de la misma forma en la que se acceden a
los de un disco duro. Sin embargo, los RAM disk son aproximadamente miles de
veces más rápidos que los discos duros, y son particularmente útiles para
aplicaciones que precisan de frecuentes accesos a disco.
Dado que están constituidos por RAM normal. los RAM disk pierden su contenido
una vez que la computadora es apagada. Para usar los RAM Disk se precisa
copiar los ficheros desde un disco duro real al inicio de la sesión y copiarlos de
nuevo al disco duro antes de apagar la máquina. Observe que en el caso de fallo
de alimentación eléctrica, se perderán los datos que huviera en el RAM disk. El
sistema operativo DOS permite convertir la memoria extendida en un RAM Disk
por medio del comando VDISK, siglas de Virtual DISK, otro nombre de los RAM
Disks.
MEMORIA
CACHE
RAM
Cache:
Un caché es un sistema especial de almacenamiento de alta velocidad. Puede ser
tanto un área reservada de la memoria principal como un dispositivo de
almacenamiento de alta velocidad independiente. Hay dos tipos de caché
frecuentemente usados en las computadoras personales: memoria caché y caché
de disco. Una memoria caché, llamada tambien a veces almacenamiento caché ó
RAM caché, es una parte de memoria RAM estática de alta velocidad (SRAM)
más que la lenta y barata RAM dinámica (DRAM) usada como memoria principal.
La memoria caché es efectiva dado que los programas acceden una y otra vez a
los mismos datos o instrucciones. Guardando esta información en SRAM, la
computadora evita acceder a la lenta DRAM.
Cuando un dato es encontrado en el caché, se dice que se ha producido un
impacto (hit), siendo un caché juzgado por su tasa de impactos (hit rate). Los
sistemas de memoria caché usan una tecnología conocida por caché inteligente
en el cual el sistema puede reconocer cierto tipo de datos usados frecuentemente.
Las estrategias para determinar qué información debe de ser puesta en el caché
constituyen uno de los problemas más interesantes en la ciencia de las
computadoras. Algunas memorias caché están construidas en la arquitectura de
los microprocesadores. Por ejemplo, el procesador Pentium II tiene una caché L2
de 512 Kbytes.
El caché de disco trabaja sobre los mismos principios que la memoria caché, pero
en lugar de usar SRAM de alta velocidad, usa la convencional memoria principal.
Los datos más recientes del disco duro a los que se ha accedido (así como los
sectores adyacentes) se almacenan en un buffer de memoria. Cuando el
programa necesita acceder a datos del disco, lo primero que comprueba es la
caché del disco para ver si los datos ya estan ahí. La caché de disco puede
mejorar drásticamente el rendimiento de las aplicaciones, dado que acceder a un
byte de datos en RAM puede ser miles de veces más rápido que acceder a un
byte del disco duro.
SRAM
Siglas de StaticRandom Access Memory, es un tipo de memoria que es más
rápida y fiable que la más común DRAM (Dynamic RAM). El término estática viene
derivado del hecho que necesita ser refrescada menos veces que la RAM
dinámica.
Los chips de RAM estática tienen tiempos de acceso del orden de 10 a 30
nanosegundos, mientras que las RAM dinámicas están por encima de 30, y las
memorias bipolares y ECL se encuentran por debajo de 10 nanosegundos.
Un bit de RAM estática se construye con un — como circuito flip-flop que permite
que la corriente fluya de un lado a otro basándose en cual de los dos transistores
es activado. Las RAM estáticas no precisan de circuiteria de refresco como
sucede con las RAMs dinámicas, pero precisan más espacio y usan mas energía.
La SRAM, debido a su alta velocidad, es usada como memoria caché.
DRAM
Siglas de Dynamic RAM, un tipo de memoria de gran capacidad pero que precisa
ser constantemente refrescada (re-energizada) o perdería su contenido.
Generalmente usa un transistor y un condensador para representar un bit Los
condensadores debe de ser energizados cientos de veces por segundo para
mantener las cargas. A diferencia de los chips firmware (ROMs, PROMs, etc.) las
dos principales variaciones de RAM (dinámica y estática) pierden su contenido
cuando se desconectan de la alimentación. Contrasta con la RAM estática.
Algunas veces en los anuncios de memorias, la RAM dinámica se indica
erróneamente como un tipo de encapsulado; por ejemplo “se venden DRAMs,
SIMMs y SIPs”, cuando deberia decirse “DIPs, SIMMs y SIPs” los tres tipos de
encapsulado típicos para almacenar chips de RAM dinámica.
Tambien algunas veces el término RAM (Random Access Memory) es utilizado
para referirse a la DRAM y distinguirla de la RAM estática (SRAM) que es más
rápida y más estable que la RAM dinámica, pero que requiere más energía y es
más cara.
SDRAM
Siglas de Synchronous DRAM, DRAM síncrona. Este tipo de memoria se conecta
al reloj del sistema y está diseñada para ser capaz de leer o escribir a un ciclo de
reloj por acceso, es decir, sin estados de espera intermedios. SDRAM entrelaza
dos o más matrices de memoria interna de tal forma que mientras que se está
accediendo a una matriz, la siguiente se está preparando para el acceso. SDRAMII es tecnología SDRAM más rápida. También conocido como DDR DRAM o
DDRSDRAM (Double Data Rate DRAM o SDRAM), permite leer y escribir datos a
dos veces la velocidad bús.
FPM
Siglas de Fast Page Mode, memoria en modo paginado, el diseño más comun de
chips de RAM dinámica. El acceso a los bits de memoria se realiza por medio de
coordenadas, fila y columna. Antes del modo paginado, era leido pulsando la fila y
la columna de las líneas seleccionadas. Con el modo pagina, la fila se selecciona
solo una vez para todas las columnas (bits) dentro de la fila, dando como resultado
un rápido acceso. La memoria en modo paginado tambien es llamada memoria de
modo Fast Page o memoria FPM, FPM RAM, FPM DRAM. El término “fast” fué
añadido cuando los más nuevos chips empezaron a correr a 100 nanoseconds e
incluso más.
EDO
Siglas de Extended Data Output, un tipo de chip de RAM dinámica que mejora el
rendimiento del modo de memoria Fast Page alrededor de un 10%. Al ser un
subconjunto de Fast Page, puede ser substituida por chips de modo Fast Page.
Sin embargo, si el controlador de memoria no está diseñado para los más rápidos
chips EDO, el rendimiento será el mismo que en el modo Fast Page.
EDO elimina los estados de espera manteniendo activo el buffer de salida hasta
que comienza el próximo ciclo.
BEDO (Burst EDO) es un tipo más rápido de EDO que mejora la velocidad usando
un contador de dirección para las siguientes direcciones y un estado ‘pipeline’ que
solapa las operaciones.
PBSRAM
Siglas de Pipeline BurstSRAM. Se llama ‘pipeline’ a una categoría de técnicas que
proporcionan un proceso simultáneo, o en paralelo dentro de la computadora, y se
refiere a las operaciones de solapamiento moviendo datos o instrucciones en una
‘tuberia’ conceptual con todas las fases del ‘pipe’ procesando simultáneamente.
Por ejemplo, mientras una instrucción se está ejecutándo, la computadora está
decodificando la siguiente instrucción. En procesadores vectoriales, pueden
procesarse simultáneamente varios pasos de operaciones de coma flotante
La PB SRAM trabaja de esta forma y se mueve en velocidades de entre 4 y 8
nanosegundos.
¿QUE ES EL BLU-RAY?
El Blu-ray es un formato de disco óptico, una evolución del CD y el DVD. Al igual
que estos, tiene elmismo tamaño y aspecto externo, pero multiplica la capacidad
del disco. Para que se haga una idea, en un CD normal se pueden almacenar
unos 800 MB de información, mientras que en un DVD, la cifra puede rondar los 5
GB. En un Blu-raydeuna sola capa, podemos almacenar unos 25 GB de
información. En un volumen como éste, pueden caber unos 27.000 minutos de
música en formato MP3, el más utilizado en la red.
Y esto en una sola capa, porque otra de las virtudes más interesantes de este
formato es que puede admitir varias, multiplicando su capacidad. Así, podemos
encontrar discos Blu-ray de hasta 100 GB de capacidad. Si lo medimos en minutos
de música, esto serían unos 108.000.
Apareció en el año 2008, y poco a poco va desplazando al DVD en algunos
sectores. Sin embargo, no ha tenido todo el éxito que se esperaba.
¿Para qué sirve el Blu-ray?
Pues como puede imaginar, sirve para almacenar grandes cantidades
deinformación. Todo aquel que posea un grabador de este formato, puede crear
discos en los que incluir música, vídeo, archivos etc. Se trata de una unidad de
almacenamiento de información como cualquier otra. Y al igual que los CDs y
DVDs, se venden versiones de un sólo uso (más baratas) o discos que pueden ser
grabados y borrados varias veces.
¿Para qué se utiliza normalmente el Blu-ray?
Este formato tiene las mismas ventajas e inconvenientes que el DVD, solo que con
mayor capacidad. Es relativamente barato de producir, puede almacenar gran
cantidad deinformación etc. Es el formato ideal para vender películas en alta
definición. De hecho, a veces se confunde el formato con el contenido. No es raro
escuchar “me he comprado una peli en Blu-ray“, como si éste fuera un formato de
vídeo de alta calidad. En realidad, lo que se compran son películas en alta
definición, almacenadas en un disco Blu-ray.
Gracias a su enorme capacidad, pueden almacenar una película en alta definición,
con la ingente cantidad de información que esto supone, y dejar espacio libre para
extras.
Otro de los usos que ha encontrado este formato son los videojuegos. Una de las
consolas más famosas y avanzadas, la PS3, utiliza juegos en este
formato. Además, es capaz de leer cualquier disco en Blu-ray, por lo que mucha
gente la ha adquirido con un doble propósito: videoconsola y reproductor de
vídeo. El Blu-ray se adapta bien a videojuegos con muchísima carga gráfica