BIOS (Basic Input-Output System) SISTEMAS OPERATIVOS 28/05/2013 Ing. Eduardo Cruz Romero eduar14_cr@hotmail.com cilred_tlapa@hotmail.com Ing. Eduardo Cruz Romero www.cilred.com BIOS Haz observado que una PC enciende aun sin tener un disco duro instalado, y todos esos mensajes que se muestran en pantalla en donde se encuentran guardados? Pues bien esa información y otros datos se encuentran guardados en la BIOS ¿Pero que es la BIOS? La BIOS es un Sistema Básico de Entrada/Salida o bien Basic Input-Output System, este pequeña aplicación se encuentra alojada en un chip que viene incorporado en la placa base, como ya lo mencionamos este programa o la BIOS no se encuentra almacenado en el disco duro, otras de las utilidades de la BIOS es almacenar toda la información básica y necesaria de la computadora, como son: fecha y hora, el cache, las configuraciones de los discos, las claves, además de controlar el funcionamiento de la placa base y de dichos componentes. Toda esta información se guardan en la memorias de tipo CMOS y esta a su vez para no perder la información almacenada hace uso de una pila que viene incluida en la placa base que puede durar años, y por si fuera poco esta pila se carga cada vez que la computadora está encendida. 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 archivo la BIOS primera que se instrucción del encargaba de configurar el sistema o programa BIOS. + Documentos libres para descargar http://www.cilred.com/documentos Ing. Eduardo Cruz Romero www.cilred.com CMOS (Abreviatura de Complementary Metal Oxide Semiconductor - pronunciado seemoss en inglés). Tipo de tecnología de semiconductores ampliamente usado. Los semiconductores CMOS utilizan circuitos NMOS (polaridad negativa) y PMOS (polaridad positiva). Dado que sólo un tipo de circuito está activo en un tiempo determinado, los chips CMOS requieren menos energía que los chips que usan sólo un tipo de transistor. Esto los hace particularmente atractivos para el uso en dispositivos que usan baterías como notebooks. Las computadoras personales también contienen una pequeña cantidad de batería tipo CMOS para memorizar la fecha, hora y algunas configuraciones del sistema (la configuración de la BIOS). ¿CÓMO FUNCIONA? 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 RAMCMOS 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. + Documentos libres para descargar http://www.cilred.com/documentos www.cilred.com Ing. Eduardo Cruz Romero 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 etapas. Firmware El firmware es un bloque de instrucciones de máquina para propósitos específicos, grabado en una memoria, normalmente de lectura / escritura (ROM, EEPROM, flash, etc), que establece la lógica de más bajo nivel que controla los circuitos electrónicos de un dispositivo de cualquier tipo. Está fuertemente integrado con la electrónica del dispositivo siendo el software que tiene directa interacción con el hardware: es el encargado de controlarlo para ejecutar correctamente las instrucciones externas. En resumen, un firmware es el software que maneja al hardware. El programa BIOS de una computadora es un firmware cuyo propósito es activar una máquina desde su encendido y preparar el entorno para cargar un sistema operativo en la memoria RAM. Error de disco duro producido por la BIOS Si la BIOS no es capaz de detectar el disco duro probablemente sea causa de que su disco duro se ha estropeado a nivel electrónico o mecánico y el mismo es incapaz de inicializarse. En determinadas ocasiones son las propias BIOS las que se averían, un caso típico sería por ejemplo si usted ha trasteado el interior de su máquina incluso cuando esta estaba totalmente desconectada de la corriente eléctrica con el simple hecho de tocar algún componente eléctrico con las manos podría haber producido una pequeñísima descarga eléctrica debido a la corriente estática que almacena el cuerpo humano y que puede llegar a ser suficiente para averiar determinados chips sensibles. Otro fallo achacable a la BIOS viene dado porque la batería de botón que los alimenta se descarga y hay que sustituirla por una nueva. La BIOS no controla los discos duros externos Los discos duros internos no son reconocidos por la BIOS sino por los puertos de entrada USB Universal Serial Bus que por norma general son controlados por el sistema operativo, bien sea este Windows, Linux o MAC OS X o cualquier otro. EL SETUP: El SETUP es una interfaz del CMOS (es también conocido como CMOS-SETUP) que controla, mediante una serie de opciones predefinidas, algunos de los parámetros del B.I.O.S.. Estos parámetros suelen almacenarse en una parte del CMOS que actúa como una memoria RAM, por lo que necesita estar alimentada eléctricamente para conservar estos datos. Precisamente de esa alimentación es de la que se encarga la pila que podemos ver en las placas base. Se trata de una pila del tipo botón (normalmente una pila del tipo CR-2032 de 3 voltios), y su único cometido es el que hemos mencionado. + Documentos libres para descargar http://www.cilred.com/documentos www.cilred.com Ing. Eduardo Cruz Romero El SETUP almacena una serie de datos y configuraciones que, aunque algunos son iguales para todas las CMOS, pueden cambiar significativamente dependiendo del CMOS utilizado, del fabricante de la placa base e incluso del modelo de placa base. No todos los datos que muestra el SETUP son configurables por el usuario, mostrándose algunos de ellos tan solo como información. Entre los datos que suelen ser configurables en la mayoría de los SETUP tenemos la fecha y hora del sistema, el orden de búsqueda del sistema operativo (Boot secuence), activación en el arranque de algunos elementos (como por ejemplo la tarjeta de sonido, si está integrada en la placa base) o la configuración de algunos puertos COM y paralelo. Dado que, como ya hemos dicho anteriormente, esta información se guarda en una parte de la memoria de tipo RAM, alimentada por una pila, si esta pila falla el SETUP carga una serie de valores que tiene designados por defecto, por lo que, aunque desconfigurado en algunas opciones, nuestro ordenador va a arrancar. Estos datos, por muy diversos motivos, pueden corromperse. En ese caso tenemos la opción de volverlos a los valores por defecto de la CMOS (lo que se conoce por resetear el SETUP). Tenemos dos formas de hacer esto. Una sería quitando la pila durante un tiempo (evidentemente con el ordenador desconectado de la toma de corriente) y la otra es mediante un puente que suelen traer las placas denominado Clear CMOS-SETUP. En las placas más modernas resetear el SETUP por el método de quitarle la pila es una operación en la que se suele tardar bastantes minutos, ya que estas placas alimentan esta memoria de la pila tan solo cuando el ordenador está desconectado de la corriente, pero además suelen guardar una cierta carga eléctrica que alimente la CMOS durante unos minutos después de la desconexión. En la actualidad existen solo dos grandes fabricantes de CMOS: Phoenix - Award, creada tras la unión de ambas empresas, aunque sigue distribuyendo CMOS bajo ambos nombres. AMIBIOS (American Megatrends Inc.). El mercado de la BIOS 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 + Documentos libres para descargar http://www.cilred.com/documentos www.cilred.com Ing. Eduardo Cruz Romero BIOS bajo el esquema de software libre como Coreboot que ofrecen firmwares alternativos para unas pocas referencias de tarjetas madre. Componentes de la BIOS Standard CMOS Features o Configurar la fecha y la hora del reloj del PC, tipos de discos duros y disqueteras conectadas al PC Advanced BIOS Features o Configurar el orden de arranque de los dispositivos, las características avanzadas disponibles en la CPU y el adaptador de pantalla principal Integrated Peripherals + Documentos libres para descargar http://www.cilred.com/documentos www.cilred.com Ing. Eduardo Cruz Romero o Configurar todos los dispositivos periféricos, como IDE, SATA, USB, audio integrado, LAN integrado, etc. Power Management Setup o Configurar características de ahorro de energía PnP/PCI Configurations o Configurar el sistema PCI y los recursos Plug and Play PC Health Status o Ver información sobre la temperatura de la CPU, el voltaje del sistema, la velocidad del ventilador, etc. MB Intelligent Tweaker (MIT) o Configurar el reloj, la frecuencia y el voltaje de la CPU, memoria, etc. Load Fail-Safe Defaults o Cargar los valores predeterminados de fábrica para un mínimo rendimiento estable delas operaciones del sistema Set Supervisor Password o Cambiar, establecer o desactivar la contraseña de acceso a la BIOS del sistema. Una contraseña de supervisor permite hacer cambios en el programa Setup. Set User Password o Cambiar, establecer o desactivar la contraseña de acceso a la BIOS del sistema. Una contraseña de usuario permite ver la configuración de la BIOS pero no permite hacer cambios en el programa. Load Optimized Defaults o Cargar los ajustes de fábrica para un óptimo rendimiento de las operaciones del sistema. Save and exit Setup o Guardar todos los cambios realizados en el Setup del BIOS y salir del Setup. Exit Without Saving + Documentos libres para descargar http://www.cilred.com/documentos www.cilred.com Ing. Eduardo Cruz Romero Llamadas de interrupción de la BIOS http://es.wikipedia.org/wiki/Llamada_de_interrupci%C3%B3n_del_BIOS Fuentes Originales: http://www.alegsa.com.ar/Notas/4.php http://www.alegsa.com.ar/Dic/cmos.php http://es.wikipedia.org/wiki/BIOS http://www.datosperdidos.com/que_es_la_bios.html http://www.configurarequipos.com/doc626.html http://es.wikipedia.org/wiki/Llamada_de_interrupci%C3%B3n_del_BIOS http://mariasthephanyvargascamacho.blogspot.mx/ http://irenovati.blogspot.mx/2012/03/codigos-de-error-en-el-bios.html + Documentos libres para descargar http://www.cilred.com/documentos