BIOS - Sistema básico de entrada/salida

La BIOS se almacena en un chip de memoria EEPROM o flash.

Hoy en día, la BIOS ya no tiene la misma importancia que en los primeros tiempos del PC. Los sistemas operativos modernos sólo utilizan unas pocas funciones de la BIOS. Se dirigen al hardware del PC con sus propios controladores. Sin embargo, esto no significa que la BIOS sea prescindible.

Cómo funciona la BIOS

La BIOS pone en marcha los componentes de hardware después de encender el ordenador, es decir, al iniciar el sistema. El proceso se denomina autocomprobación de encendido (POST). Crea tablas ACPI, que el sistema operativo utiliza posteriormente para controlar la gestión de la energía del hardware. La BIOS también tiene la información de configuración y de hardware. Así, la BIOS determina los parámetros de tiempo de los módulos de memoria, así como la frecuencia de reloj y el voltaje de funcionamiento del procesador principal. Después, la BIOS inicia el sistema operativo y no desempeña ningún otro papel.

El inicio del sistema operativo se denomina arranque. Durante el proceso de arranque, el hardware se configura mediante los ajustes de la BIOS. Los parámetros (direcciones, IRQ, ranura, etc.) son asumidos total o parcialmente por el sistema operativo y gestionados de forma independiente.

Modo protegido

Con el procesador 386 (Intel), se introdujo el modo protegido para el sistema operativo Windows. Desde entonces, el sistema operativo ya no accede a las funciones de la BIOS, sino que tiene que controlar el hardware con la ayuda de software adicional. Este software se llama controlador. Hoy en día siguen cumpliendo la misma función. Los fabricantes de hardware son responsables de su desarrollo. Cada pieza de hardware necesita su propio controlador. Dado que muchos componentes están estandarizados, existen controladores estándar con los que se puede manejar y utilizar casi cualquier hardware, al menos de forma rudimentaria. Incluso si hay un controlador especial del fabricante.

Autocomprobación de encendido (POST)

Cuando se enciende un PC, se envía una señal eléctrica al procesador y se reinicia el contenido de la memoria aleatoria.

Este proceso se denomina power-on-self-test (POST) y significa: autocomprobación tras el encendido.

En el procesador hay un contador de programa que indica en qué dirección de memoria se encuentra la siguiente instrucción a ejecutar. Cuando se enciende el ordenador, el contador de programas apunta a una dirección concreta de una memoria. La BIOS se almacena allí.

Si el procesador utiliza la dirección, se producen una serie de comprobaciones en el sistema:

1.-El procesador primero se comprueba a sí mismo y al programa de autocomprobación.

2.-A continuación, envía señales a través del bus del sistema para asegurarse de que todos los componentes funcionan.

3.-El procesador comprueba el reloj del sistema.

4.-El procesador comprueba la memoria de la tarjeta gráfica. Después, aparece algo en la pantalla por primera vez.

5.-El autotest comprueba la memoria.

6.-El procesador comprueba si el teclado está conectado correctamente y si se ha pulsado alguna tecla.

7.-El procesador envía señales a las distintas unidades para ver cuáles están disponibles.

8.-Si la autocomprobación ha encontrado algún hardware nuevo, se da la oportunidad de cambiar la configuración en consecuencia.

9.-Si hay componentes que tienen su propia BIOS, se incluyen en el autotest.

10.-Después de la autocomprobación, se lleva a cabo el siguiente paso: El sistema operativo se carga desde un soporte de datos. Esto se llama arranque.

Arranque desde un soporte de datos

Una vez realizado el autotest (POST), el programa de arranque busca un registro maestro de arranque (MBR) en la BIOS en los soportes de datos conectados. El orden de acceso a cada uno de los soportes de datos se almacena en la BIOS y también puede modificarse allí. De este modo, el ordenador puede arrancar primero desde un DVD o una memoria USB. El ordenador arranca entonces desde el primer MBR encontrado.
El registro de arranque maestro está siempre en el mismo lugar y tiene un tamaño de sólo 512 bytes. Se carga en la memoria principal. Allí toma el control del ordenador. El registro de arranque se refiere a los archivos del sistema que tienen diferentes nombres dependiendo del sistema operativo. Una vez cargados estos archivos del sistema, el registro de arranque se vuelve superfluo y es sobrescrito por otros datos en la memoria principal.
A partir de aquí, se cargan los controladores de dispositivos que controlan la memoria y los componentes de hardware. A continuación, se cargan las distintas partes del sistema operativo que el usuario necesita para trabajar. Cuando todo está cargado, el proceso de arranque está completo.

Arranque desde la memoria flash

En los ordenadores especiales en los que el sistema operativo no es grande, el sistema operativo está integrado en el hardware. A continuación, se carga desde la memoria de sólo lectura o la memoria flash. Este es el caso de los antiguos ordenadores de juego y domésticos (Atari, Amiga, C64) y también de las consolas de videojuegos. Los teléfonos inteligentes y las tabletas también tienen un sistema operativo integrado.

Arranque desde unidades USB

Otra función importante es el soporte del proceso de arranque desde dispositivos de almacenamiento masivo USB. Aquí, la BIOS inserta una capa de emulación para que el cargador de arranque del sistema operativo pueda dirigirse a la unidad USB como si fuera un disco duro.

Actualización del BIOS

Una BIOS no es más que un software, o más exactamente un tipo de firmware, que puede renovarse mediante una actualización.
Hay que tener cuidado al actualizar la BIOS. Antes de realizar una actualización de la BIOS, hay que averiguar cómo funciona exactamente la actualización y qué hay que hacer. Si algo va mal durante la actualización de la BIOS, todo el ordenador dejará de funcionar. Y entonces hay que sustituir la memoria de la BIOS. Por lo general, los fabricantes de placas base han tomado precauciones de seguridad para que no ocurra nada.
Un pequeño consejo al margen: antes de actualizar la BIOS, haz una foto de todos los ajustes.

UEFI - Interfaz de Firmware Extensible Unificado

La BIOS de un PC moderno se basa básicamente en la BIOS introducida en 1982. Desde entonces, se ha adaptado al hardware moderno con parches y extensiones. Con el tiempo, surgieron cambios de hardware y software que alteraron el significado de la BIOS. La Interfaz de Firmware Extensible Unificada (UEFI) aclara las circunstancias y permite nuevas funciones. La especificación UEFI es un sistema integrado que es más fácil de usar, admite tarjetas gráficas de alta resolución y es compatible con la red.
Aunque un PC arranque con una UEFI, se sigue llamando BIOS. Es un término que se ha aprendido y utilizado durante décadas.