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Tecnología del PC

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En esta sección:



1 Carga inicial

2 Comprobación del Hardware

3 Carga del Sistema O.

4 Soporte de dispositivos

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4  El  BIOS


Nota: Hemos utilizado el masculino y no el femenino porque nos referirnos al "Sistema" (el BIOS), no a la memoria física en que está grabado (la BIOS).

§1  Sinopsis

BIOS es acrónimo de "Basic Input Output System"; literalmente: Sistema básico de Entradas/Salidas.  Se refiere a una pieza de software muy específico, grabada en una memoria no volátil, que está presente en todos los PC's y compatibles.  Aunque naturalmente existen antecedentes, en su forma actual es una invención del equipo de IBM encargado de diseñar el primer PC, y representa uno de los ejemplos más emblemáticos de firmware ( 1.7a).

§2  Tipos de BIOS

Normalmente este software viene grabado en un chip de memoria no volátil de solo lectura ROM (Read Only Memory), situado en la placa base, de ahí el nombre ROM BIOS. Esto garantiza que no se perderá al apagar el Sistema y que no dependerá para su actuación de la existencia o buen funcionamiento de ningún disco, por lo que estará siempre disponible. Esto último es importante, porque como veremos a continuación, posibilita el arranque inicial del equipo sin necesitar de ningún recurso externo.

Desde los primeros días de vida del PC, el ROM-BIOS dio problemas en los equipos existentes, dado que los avances técnicos eran constantes; lo que suponía aumentar las capacidades de disco y de los dispositivos conectados a los equipos. Esto exigía nuevas BIOSes, con lo que había que cambiar la placa base, o cuando mínimo, en los modelos posteriores, cambiar el integrado que contenía la ROM BIOS [2]. Para resolver el problema se comenzó a utilizar memorias regrabables tipo EPROM ("Erasable programmable read-only memory") y EEPROM ("Electrically erasable programmable read-only memory").

En la actualidad se utiliza un tipo de memoria no volátil "flash" (Flash BIOS) que puede ser regrabada sin utilizar ningún dispositivo de borrado o grabación especial, lo que permite actualizarla muy cómodamente.  Por lo general solo es necesario "bajarse" de Internet la versión adecuada (normalmente del sitio del fabricante de la placa base) y seguir las instrucciones que acompañan al programa [3].

Debido a que el BIOS es usado constantemente en el funcionamiento normal del PC, y que la memoria RAM es de acceso más rápido que la ROM, muchos fabricantes disponen que el contenido de la ROM BIOS sea copiado a memoria RAM como parte del proceso de arranque inicial.  Esto se conoce como "Shadowing", y tiene el efecto de acelerar el rendimiento del sistema.  La versión de la BIOS cargada en RAM se denomina shadow BIOS.  Naturalmente esto exige un realineamiento de los vectores de interrupción ( 4.3), de forma que apunten a las nuevas posiciones en RAM.

Los BIOS mas modernos son los denominados PnP BIOS o PnP-aware BIOS.  Lo que significa que están previstos para manejar el estándar  PnP "Plug and Play" de Microsoft (enchufar y usar H2.4).  Una tecnología que permite a un equipo identificar cualquier dispositivo hardware que se conecte, y signarle los recursos necesarios sin que existan conflictos con el resto.  Antes de esta tecnología, la adición de nuevos dispositivos constituía un auténtico quebradero de cabeza, dada la escasez de recursos que previeron los diseñadores del PC. Por ejemplo, los consabidos conflictos de interrupciones IRQ's [1] y de direcciones de puertos.

Nota:  En los primeros sistemas era un chip DIP ("Dual In-line package") cuya designación empezaba por "27" seguido de dos o tres números indicativos de los Kilobits de capacidad.  Por ejemplo, 2764 es una ROM de 8 KB.

§3  Funciones del BIOS

El sistema BIOS de un PC estándar desempeña en realidad cuatro funciones independientes:

  • Proceso de carga inicial del software  ( 4.1).
  • Programa de inventario y comprobación del hardware ( 4.2).
  • Inicialización de los dispositivos hardware que lo requieren; carga de cierto software básico, e inicio del Sistema Operativo ( 4.3)
  • Soporte para ciertos dispositivos hardware del sistema  ( 4.4).
§4  Webografía

Cantidad de información relativa a la BIOS, incluyendo códigos de error POST de muchos fabricantes, mapa de memoria de la CMOS RAM, Etc.

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[1]  "Interupt Request" (IRQ).  Petición de interrupción que hace un programa al Sistema como paso previo a solicitar de él algún servicio (H2.4).

[2]  En realidad no han existido cambios básicos, solo añadidos para soportar nuevos dispositivos hardware.  Por ejemplo, nuevos discos con mas capacidad que los iniciales, lo que se traduce en que la BIOS tiene que identificar discos con un número de cilindros y sectores, que eran impensables en los PCs iniciales.

[3]  El reverso de la medida ha sido la nueva posibilidad de que programas especialmente diseñados ("Malware") puedan igualmente destruir o cambiar el contenido de la BIOS, lo que deja al equipo inutilizable.

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