Download La BIOS Un poco de teórica e información En informática

La BIOS
Un poco de teórica e información
En informática, Basic Input Output System, también conocido por su
acrónimo BIOS , en español "sistema básico de entrada y salida",
también conocido como "System BIOS", "ROM BIOS" o "PC BIOS".
Es un estándar de facto que define la interfaz de firmware para
computadoras IBM PC compatibles.
El nombre se originó en 1975, en el Basic Input/Output System usado
por el sistema operativo CP/M.
El *(firmware BIOS)* es instalado dentro de la computadora
personal (PC), en la placa madre, y es el primer programa que se
ejecuta cuando se enciende la computadora.
- *(firmware BIOS)*
El firmware es un programa informático 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, es
el software que tiene directa interacción con el hardware, siendo así el
encargado de controlarlo para ejecutar correctamente las instrucciones
externas.
De hecho el firmware es uno de los tres principales pilares del diseño
electrónico.
SAT-ATR Sistemas
2004-2017
Cabe decir que no requiere administración y normalmente no es
necesario modificar su configuración. Técnicamente, es un chip que se
encuentra en la placa base y solo habría que actualizarlo en caso de ser
estrictamente necesario, algo que no sucede con el sistema operativo
utilizado que se lanzan nuevas actualizaciones de forma periódica.
La mayoría de los usuarios desconocen su existencia. Quizá lo han
escuchado en boca de algún técnico informático, pero poco más.
Los usuarios avanzados pueden optar por cambiar algunas opciones de
configuración, como el orden en que el equipo busca los dispositivos al
arrancar.
Sus configuraciones no se borran al apagar el PC, ya que se almacenan
en
un
chip
de
memoria
especial
llamado
CMOS
(
circuito
integrado de memoria ROM no-volátil ).
La tecnología de BIOS está en un proceso de transición hacia el Unified
Extensible Firmware Interface (UEFI) desde el año 2010.
El propósito fundamental del BIOS es iniciar, probar el hardware del
sistema y cargar un gestor de arranque o un sistema operativo desde
un dispositivo de almacenamiento de datos.
Además, el BIOS provee una capa de abstracción para el hardware, que
consiste en una vía para que los programas de aplicaciones y los
sistemas operativos interactúen con el teclado, el monitor y otros
dispositivos de entrada/salida.
Las variaciones que ocurren en el hardware del sistema quedan ocultos
por el BIOS, ya que los programas usan servicios de BIOS en lugar de
acceder directamente al hardware.
Los sistemas operativos modernos ignoran la capa de abstracción
provista por el BIOS y acceden al hardware directamente.
SAT-ATR Sistemas
2004-2017
- Descripción del arranque de la BIOS
Cuando se reinicia el procesador, se carga el contador de programa con
una dirección fija en la parte superior del espacio de direccionamiento
en modo real de 1 megabyte.
La dirección de la memoria de la BIOS está situado de tal manera que se
ejecutará cuando el equipo se pone en marcha primero.
Entonces, una instrucción de salto dirige el procesador para iniciar la
ejecución de código en la BIOS. Si el sistema acaba de ser encendido o
el botón de reinicio fue presionado ("arranque en frío"), se ejecuta
completamente la auto prueba de encendido (POST).
Si se inició Ctrl + Alt + Supr ("arranque en caliente"), se detecte un
valor de indicador especial en la memoria no volátil (NVRAM) y el BIOS
no ejecuta el POST.
Esto ahorra el tiempo utilizado de otra manera para detectar y probar
toda la memoria.
La NVRAM está en el reloj en tiempo real (RTC).
El indicador de pruebas de auto diagnóstico, identifica e inicializa los
dispositivos del sistema:
la CPU, la RAM, interruptores y controladores DMA y otras partes del
chipset, tarjeta de vídeo, teclado, unidad de disco duro, unidad de disco
óptico y otro hardware básico.
La BIOS localiza el software gestor de arranque celebrada en un
dispositivo almacenamiento designado como "dispositivo de arranque",
tal como un disco duro, un disquete, CD o USB, carga y ejecuta ese
software, dándole el control del PC.
Este proceso se conoce como arranque o booteo, que es la abreviatura
de "bootstrapping".
SAT-ATR Sistemas
2004-2017
- Firmware en tarjetas adaptadoras
Un sistema puede contener diversos chips con firmware BIOS además
del que existe en la placa base: tarjetas de vídeo, de red y otras cargan
trozos de código en la memoria (con ayuda de la BIOS principal) que
permite el funcionamiento de esos dispositivos.
- Tarjetas de video
A diferencia de otros componentes del sistema, la tarjeta de vídeo debe
funcionar desde el arranque inicial, mucho antes de que cualquier
sistema operativo esté siendo cargado en la memoria RAM: en los
sistemas con vídeo integrado, la BIOS de la placa base contiene las
rutinas necesarias para hacer funcionar el vídeo de la placa.
El BIOS de estas adaptadoras provee herramientas básicas para
manejar el hardware de vídeo que ofrece la tarjeta.
Cuando el computador inicia, algunas de esas tarjetas muestran en
pantalla la marca de la misma, el modelo y la versión del firmware
además del tamaño de la memoria de vídeo.
Bien aclarado el concepto de BIOS, veamos como se puede implementar
una bios para el arranque de un pc desde cero, lógicamente de forma
genérica, para poder entender su programación y funcionamiento, como
interactúa con el hardware y con el usuario.
Cada fabricante de placas madre y entre ellas cada modelo tiene un
firmward diferente, en concordancia con los componentes y exigencias
de la placa en concreto.
Así que realizaremos una BIOS genérica que permitiría el arranque de
un pc genérico.
SAT-ATR Sistemas
2004-2017
OpenBIOS
El OpenBIOS es
un
proyecto
para
implementar
un Open
Firmware libre y de código abierto licenciado bajo los términos de
la GNU General Public License.
Es también el nombre de tal implementación. Tiene como meta
desarrollar BIOS en las principales plataformas de microprocesadores,
como x86, AMD64, PowerPC, ARM, y Mips.
La mayor parte de las implementaciones proporcionadas por el
OpenBIOS
confían
en
un firmware adicional
de
bajo
nivel,
como coreboot o Das U-Boot, para la inicialización del hardware.
Coreboot
coreboot (antes llamado LinuxBIOS) es un proyecto dirigido a
reemplazar el firmware no libre de los BIOS propietarios, encontrados
en la mayoría de los computadores, por un BIOS libre y ligero diseñado
para realizar solamente el mínimo de tareas necesarias para cargar y
correr un sistema operativo moderno de 32 bits o de 64 bits. coreboot
es respaldado por la Free Software Foundation (FSF).1
Su existencia no se basa en una necesidad tecnológica, sino en una
ética, ya que para los miembros de la FSF es importante que todo el
software del PC sea libre, y el BIOS ha sido el único que ha quedado
olvidado. Los autores esperan que en los próximos años algunos
fabricantes estén dispuestos a distribuirlo en sus máquinas, debido a su
carácter gratuito.
El proyecto coreboot fue iniciado en el invierno de 1999 en el Advanced
Computing Laboratory en Los Álamos National Laboratory,2 y en 2006
se liberó su primera versión estable, lista para producción.
SAT-ATR Sistemas
2004-2017
Está licenciado bajo la GNU GPL. Los contribuyentes principales han
sido LANL, AMD, coresystems gmbH y Linux Networx, Inc, así como los
fabricantes de placas base MSI, Gigabyte y Tyan, ofreciendo coreboot
junto
al
BIOS
propietario
estándar
o
proporcionando
las
especificaciones de las interfaces del hardware para algunas de sus
placas base recientes.
Google es patrocinador del proyecto coreboot.3
Fuentes:
https://www.openfirmware.info/Welcome_to_OpenBIOS
https://www.coreboot.org/
SAT-ATR Sistemas
2004-2017