Que es el BIOS y el proceso de arranque de un computador

Saludos. En esta s lineas les comentare lo que es el BIOS y una descripción breve de como es el arranque de una computadora, así que empecemos.

BIOS

La BIOS (Basic Input-Output System) es un tipo de software presente en las computadoras, contiene instrucciones elementales para que puedan funcionar y desempeñarse adecuadamente, pueden incluir rutinas básicas de control de los dispositivos, localiza el sistema operativo y la configuración del hardware del computador.

El BIOS está grabado en un circuito integrado de memoria ROM en la tarjeta madre

Las primeras BIOS estaban grabadas en un circuito integrado de memoria de solo lectura o ROM (Read Only Memory), es decir, que su contenido no se borra en ausencia de electricidad, aunque no se puede modificar ni borrar. Actualmente, la BIOS está en un circuito de memoria EEPROM (Electrical Erasable and Programmable Read-Only Memory) que significa, memoria de solo lectura borrable y programable eléctricamente, esto es que se puede borrar y modificar su contenido al aplicarle una tensión eléctrica mas elevada que la de su funcionamiento, el cual no se elimina en ausencia de energía eléctrica.

BIOS

CMOS

Significa Complementary Metal-Oxide-Semiconductor. Es un tipo de memoria que en las computadoras se utiliza para guardar los datos básicos de hardware y de configuración. Almacena la configuración de la BIOS como el orden de secuencia de inicio, las preferencias de disco duro, la fecha y la hora. El circuito integrado CMOS funciona con una batería de óxido de metal que se encuentra en la tarjeta madre y suele tener una vida media de 10 años.

CMOS junto con la batería que lo alimenta

Setup

Es un programa de la BIOS que permite acceder a la información de la contenida en la CMOS, para poder modificar sus opciones. Tiene la finalidad de configurar ciertos parámetros importantes que posteriormente le servirán al sistema operativo como dar de alta unidades de disco, prioridad de inicio y velocidad del microprocesador entre otras.

En general, todas las versiones de setup cuentan con una interfaz sencilla donde se define la hora, la fecha, las unidades de disco y la cantidad de memoria. Desde el setup se pueden definir datos de los puertos de comunicaciones, el teclado, la memoria, secuencia de arranque, clave de acceso.

Interfaz del setup

La Diferencia entre BIOS y CMOS es que la BIOS requiere de soporte al CMOS como una memoria secundaria que le mantiene información que requiere en el inicio.

Proceso de arranque de una computadora

El proceso de arranque de una computadora es como se indica a continuación y el cual tiene que ver la información grabada en el BIOS

Proceso de arranque de una computadora

1. Encendido. Llega el voltaje a placa base. Al encender el interruptor del ordenador, la tensión llega desde la fuente de alimentación de la carcasa a la placa base. Cada vez que se enciende una computadora, ésta recibe una corriente eléctrica de aproximadamente 5 voltios de tensión, que desencadena una serie de acciones de verificación y mantenimiento para comprobar el estado en que se encuentran los componentes del sistema. al mismo tiempo se suministra la tensión a los dispositivos de almacenamiento para ponerlos en funcionamiento.

2. Extraer la información del sistema. La información sobre el sistema se extrae de la BIOS.

3. Test del microprocesador y la memoria RAM. Con la información extraída del BIOS, se realiza el test de autoencendido denominado POST (Power On Self Test) que es un conjunto de rutinas y programas que chequean el hardware. El programa de arranque que contiene la BIOS es de chequeo del sistema. El microprocesador lo interpreta y ejecuta las rutinas que en él están implementadas. Aquí es donde se producen los pitidos que indican el estado del ordenador. Lo primero que hace el POST es verificar el correcto funcionamiento del microprocesador y de la memoria. Para ello envía una señal eléctrica de depuración, para vaciar el contenido remanente de la conexión anterior. El microprocesador reinicia todos sus contadores y registros para partir de 0. El microprocesador se inicia al recibir la tensión desde la propia placa base; el propio circuito hace un test de todos los registros para comenzar siempre en el mismo sitio; a partir de ahí, el microprocesador se va a la primera dirección de memoria BIOS para ejecutar el programa que allí comienza.

4. Comprobación de dispositivos conectados. El microprocesador busca una dirección de BIOS para testear la máquina, y también busca el test. Si se detecta algún error de conexión o funcionamiento, lo informa a través de un mensaje desplegado en el monitor y emite un sonido, generalmente más largo que el sonido habitual de encendido.

5. Inicialización y asignación de recursos. El microprocesador envía señales de arranque a través del bus del sistema (por indicación de la BIOS), para detectar la presencia y el funcionamiento correcto de los dispositivos conectados al ordenador. Los dispositivos PnP (Plug and Play) se activan y solicitan al microprocesador los recursos que necesitan para funcionar (IRQ, DMA). La BIOS envía al microprocesador señales y asigna canales DMA y IRQ; el microprocesador recopila todos los recursos solicitados de forma que el sistema operativo, cuando arranque, pueda asignarles los recursos necesarios..

6. Inicialización de la tarjeta gráfica. La tarjeta gráfica se inicializa y muestra en pantalla los primeros mensajes informativos

7. Prueba de la memoria El POST ejecuta la prueba de memoria DRAM que consiste en almacenar y recuperar unos datos, verificando así su correcto funcionamiento. Durante este proceso aparece en la pantalla del ordenador un contador de memoria a medida que se va verificando.

8. Comprobación del funcionamiento del teclado. Una vez superada la prueba de memoria se permite al usuario interrumpir el proceso para configurar los parámetros de la BIOS

9. Búsqueda del sector de arranque. Superadas todas las pruebas, el programa de arranque de la BIOS chequea las unidades de almacenamiento disponibles y configuradas en el SETUP, para determinar la unidad la unidad de inicio, en la que encontrará el sector de arranque con el programa de puesta en marcha del sistema operativo.

10. Carga del “boot manager” y cesión del control al sistema operativo. Una vez encontrado se cargará en memoria y se ejecutará para poder cederle el control del ordenador.

Si todo está bien, se sigue el proceso de forma similar a como se ha indicado; pero si algo falla se detiene el proceso en algún se ha indicado; pero si algo falla, se detiene el proceso en algún punto, con lo que podemos tener una idea de la causa de la avería.

El BIOS es un software antiguo (fue creado en 1975) y ha tenido pocas variaciones a lo largo de su existencia y en vista que sólo tiene 1 Megabyte de espacio para ejecutarse y solo puede arrancar unidades de almacenamiento hasta 2,1 Terabytes será sustituido paulatinamente por el UEFI (Unified Extensible Firmware Interface , Interfaz de Firmware Extensible Unificada ) el cual supera dichas limitantes, ademas de ofrecer una mejor interfaz para el usuario en la que puede usarse el mouse y hasta dispositivos táctiles, pero ya hablaré mas detalladamente del UEFI en otra publicación.

Bueno es todo por esta vez, recuerden comentar. Hasta luego.