El Sistema Básico de Entrada/Salida (Basic Input-Output System), conocido simplemente con el nombre de BIOS, es un programa informático inscrito en componentes electrónicos de memoria Flash existentes en la placa base. Este programa controla el funcionamiento de la placa base y de dichos componentes.1 Se encarga de realizar las funciones básicas de manejo y configuración del ordenador. Es un tipo de Software muy básico que localiza el Sistema Operativo en la memoria RAM, brinda una comunicación de muy bajo nivel y configuración del Hardware residente en nuestro ordenador. La BIOS es un firmware presente en las computadoras, contiene las instrucciones más elementales para que puedan funcionar y desempeñarse adecuadamente, pueden incluir rutinas básicas de control de los dispositivos.

El Firmware o programación en firme como algunos la llaman no es más que un bloque de instrucciones para propósitos muy concretos, éstos dispositivos están grabados en una memoria de solo lectura o ROM, establecen la lógica de más bajo nivel,-y esto para qué-, para poder controlar los circuitos electrónicos de un dispositivo de cualquier tipo. Ahora al firmware se le considera un hibrido entre el Software y el Hardware, al estar integrado en la parte electrónica, pertenece al Hardware, pero a su vez también es Software ya que proporciona lógica y se establece en un lenguaje de programación, en este caso el código Assembler.

Este elemento forma parte del chipset y por lo tanto se encuentra sobre la placa base. Físicamente la BIOS no es más que un pequeño chip que se activa cuando pulsas el botón de encendido, si quieres saber su ubicación exacta no tienes más que consultar el manual de tu placa. Tiene varias funciones. La principal es arrancar el PC. Cuando esta enciende, realiza el test de memoria RAM y comprueba que dispositivos, como por ejemplo los discos duros, están conectados. En este proceso se encarga de configurarlos y ofrecérselos al sistema operativo. Si la BIOS es incapaz de detectar un determinado dispositivo el sistema no podrá usarlo, aquí puedes ver la importancia de este elemento. La BIOS, por tanto, se convierte en la encargada de ofrecer la capa más cercana al hardware. Hace algunos años, cuando los dispositivos eran más lentos. La BIOS realizaba las operaciones de entrada y salida, de ahí su nombre. Es decir, llevaba los datos desde los dispositivos al procesador. Esto ha cambiado y ahora se utilizan otros sistemas más rápidos

como accesos DMA en los cuales el procesador mapea la memoria de las tarjetas saltándose la BIOS y accediendo directamente a los datos. La información necesaria para llevar a cabo su función se encuentra almacenada en una memoria, que se conoce como CMOS el cual es otro chip que se encuentra sobre la placa. Para que no se pierdan sus datos el sistema usa una pila como fuente de alimentación y cuando esta se consume el equipo pierde su configuración y la hora que tiene que volver a configurarse.

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 BIOS bajo el esquema de software libre como Coreboot que ofrecen firmware alternativos para unas pocas referencias de tarjetas madre.

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 RAM-CMOS 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. 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.

Podemos encontrar distintos tipos de BIOS y su diferencia radica sobre todo en el método que se utiliza para grabarla:

El software característico de la BIOS viene grabado en un chip de memoria no volátil de solo lectura ROM, situado en la placa base, de ahí el nombre ROM BIOS. Sólo se puede grabar en el momento que se fabrica el chip. La información que contiene no se puede alterar. 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 es importante porque, 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 .

Esquema interno Memoria ROM

Para resolver el problema comentado con anterioridad se comenzó a utilizar memorias regrabables tipo EPROM las cuales se programan mediante impulsos eléctricos y su contenido se borra exponiéndolas a la luz ultravioleta (de ahí la ventanita que suelen incorporar este tipo de circuitos), de manera tal que estos rayos atraen los elementos fotosensibles, modificando su estado. Las EPROM se programan insertando el chip en un programador de EPROM y activando cada una de las direcciones del chip, a la vez que se

aplican tensiones de -25 a -40 V a los pines adecuados. Los tiempos medios de borrado de una EPROM, por exposición a la luz ultravioleta, oscilan entre 10 y 30 minutos. Con el advenimiento de las nuevas tecnologías para la fabricación de circuitos integrados, se pueden emplear métodos eléctricos de borrado. Estas ROM pueden ser borradas sin necesidad de extraerlas de la tarjeta del circuito. Además de EEPROM suelen ser denominadas RMM (Read Mostly Memories), memorias de casi-siempre lectura, ya que no suelen modificarse casi nunca, pues los tiempos de escritura son significativamente mayores que los de lectura.

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.

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 , 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" . 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.

Es común ver como los equipos pasan de las BIOS con menús de texto a nuevas con gráficos e incluso juegos integrados. Otro de los aspectos en los que se ha avanzado es en su facilidad de actualización. Hemos pasado de un método casi artesanal en los cuales en cualquier momento podíamos cometer un error y quedarnos con una placa base inútil a que se pueda actualizar teniendo una copia de reserva que puedes usar en caso de que algo no funcione. Otra de estas características avanzadas es que la BIOS se pude usar para hacer overclocking tanto en las memorias RAM, como con el procesador.

Uno de los aspectos en lo que los PCs han fallado desde el inicio es en su tardanza en arrancar. Uno de los elementos que pueden acelerar este aspecto es la BIOS sin lugar a dudas. Además nunca descartes que sean capaces de llevar a cabo tareas más complejas sin necesidad de iniciar la computadora. Al fin y al cabo la BIOS no es más que un programita que si es cambiado puede realizar cualquier tipo de función.

Se puede ver al iniciar el PC, entre ese mar de letras que aparece al arrancar la BIOS, sale el modelo "Award" o "AMI" y alguna información más, como el número de la versión.

Ya que sirve de puente de comunicación entre todos los dispositivos del ordenador, se almacena en un chip del tipo ROM (Read Only Memory), así que no se resetea al apagarse el monitor como sí lo haría una memoria RAM.

CMOS (del inglés Complementary Metal Oxide Semiconductor, "Metal Óxido Semiconductor Complementario") es una de las familias lógicas empleadas en la fabricación de circuitos integrados (chips). Su principal característica consiste en la utilización conjunta de transistores de tipo PMOS (polaridad positiva) y tipo NMOS (polaridad negativa) configurados de tal forma que, en estado de reposo, el consumo de energía es únicamente el debido a las corrientes parásitas.En la actualidad, la mayoría de los circuitos integrados que se fabrican utilizan la tecnología CMOS. Esto incluye microprocesadores, memorias, DSPs y muchos otros tipos de chips digitales.CMOS.

El Setup: es un programa especial de la BIOS que permite acceder a la información de la contenida en la CMOS, para poder modificar sus opciones. Teclas para acceder a la BIOS Al arrancar el PC, durante el recuento de memoria, aparece en pantalla la palabra Setup con la tecla para acceder a él. Por lo general es una de estas teclas:

Tecla "Supr" Tecla "Del" Tecla "F2" "Ctrl+Alt+Esc" Tecla "F1" Tecla "F10" "Ctrl+Alt+S" Otras

Para una referencia de tarjeta madre el fabricante puede publicar varias revisiones del BIOS, en las cuales se solucionan problemas detectados en los primeros lotes, se codifican mejores controladores o se da soporte a nuevos procesadores. La actualización de este firmware puede ser realizado con algún programa para quemar una nueva versión directamente desde el sistema operativo, los programas son propietarios de cada compañía desarrolladora del firmware y por lo general pueden conseguirse en internet junto al BIOS propiamente dicho. La identificación del hardware que realiza la BIOS es de bajo nivel y por esta razón precisamente es necesaria una actualización de BIOS, por ejemplo, en el caso de querer poner una CPU con nuevas funcionalidades en una placa fabricada cuando esta CPU no

existía. Para entender mejor qué es eso de identificación a bajo nivel, sirva el caso de un microprocesador que al encender la máquina envía una cadena de datos que le describen a la BIOS muchos parámetros de su funcionamiento, por ejemplo, recogen la marca, el tipo de procesador, su frecuencia de funcionamiento, su FSB, etc. y se utilizan en la configuración usada por la placa cuando dejamos todo en autodetección. Al hacer overclock, por ejemplo, lo que se hace es forzar una determinada frecuencia de funcionamiento o de FSB ignorando los que proporciona la CPU. La actualización del BIOS es percibida como no exenta de riesgos, dado que un fallo en el procedimiento conduce a que la tarjeta madre no arranque. Debido a ello algunos fabricantes usan sistemas como el bootblock, que es una porción de BIOS que está protegida y que no es actualizable como el resto del firmware.

Hay muchas razones por las que un usuario quisiera modificar o actualizar la BIOS. Algunas de las posibles causas podrían ser: • Problemas de Funcionamiento de la Placa Base • Mejorar, adquirir nuevas funcionalidades para la placa madre.

El proceso es riesgoso, pero por ejemplo podría solucionar desperfectos y/o omisiones como: • Soportar discos duros de más de 40 GB (Este desperfecto era común hace unos 5, 6 años atrás). • Que soporte CPUs Celeron 533MHz (66MHz FSB). • Soluciona los problemas con fechas del Año 2000 (Personalmente, he tenido este problema por bastante tiempo). • Falta de Soporte para un procesador determinado • Problemas de Arranque, etc.

Comúnmente escuchamos este termino pero a lo que realmente nos referimos es a actualizar la BIOS Esta utilidad es un poquito peligrosa, pero con las nuevas tecnologías ya no hay tanto riesgo. Consta en actualizar el firmware que viene previamente instalado, para solucionar errores, como por ejemplo que no te detecte un hardware actual, ya que el firmware es demasiado antiguo. Riesgos: Si mientras que estamos flasheando la bios, desgraciadamente se nos va la luz, o apagamos el ordenador, etc... Tendremos que tirar nuestra placa base, o reponer la bios dañada por otra nueva.

Saber fehacientemente que verdaderamente necesitamos actualizar la BIOS, dado que esto

puede representar un riesgo y es mejor a veces dejar las cosas tal como están mientras funcionen que intentar algo que nos podría costar caro.

Reconocer a fondo lo referente a la placa base.

-Fabricante -Modelo -Versión ¿Qué hay que hacer si por más que busco no encuentro referencias del fabricante por medios Web, o sino cuento con un manual de la placa base? Cuando el ordenador se enciende, muestra una pantalla negra inicial, en dicha pantalla, aparece el famoso mensaje en inglés: "Apretar Suprimir para entrar a la BIOS", bueno, debajo el nombre del fabricante, si este tampoco es el caso, nótese que también aparece una serie de números. Puede consultar dichas cifras en páginas como "Awards Numbers", "AMI Numbers", dependiendo de los posibles fabricantes de la BIOS.

También sería bueno apuntar los valores en que se encuentran todos los campos de la pantalla de la BIOS, una vez hallamos entrado a ella, porque no podríamos conocer qué significan o cuál es la función de dichos campos.

PASO 1: Realizar al pie de la letra lo recomendado por el fabricante de la placa base. PASO 2: Descargar al Disco, lo que necesitamos: la "nueva" BIOS (puede presentarse en

varios formatos) y el programa de actualización para escribir la nueva BIOS en el chip, ya que solo hay unos cuantos, hay que cerciorarse con cual debemos trabajar.

PASO 3: La actualización de la BIOS deberá hacerse en el modo DOS puro, mediante comandos.

PASO 4: Para poder llegar al modo DOS, puro, no símbolo del sistema: -Mediante un disco de Arranque. -No Utilizar el disco de arranque mediante Windows 9x sino mediante el comando

FORMAT A:/S o SYS A: en un disco ya formateado. -Arrancando desde el disco duro (F8, entrar al Modo Sólo Símbolo del Sistema). Arrancar el modo DOS y hacer una copia del BIOS actual mediante programas como

AWDFLASH por ejemplo. Grabar la nueva BIOS Por ninguna causa, apague el ordenador mientras el asistente no haya terminado de

actualizar. Hay un alto riesgo, ya que el ordenador no podrá arrancar. Reiniciar el Equipo

Si el Proceso Anterior ha Fallado Esto quiere decir que el equipo no arranca, al no arrancar es imposible realizar un procedimiento como el anterior, así que la solución está en cambiar la BIOS manualmente. Hay que tener bastante cuidado al realizar esta operación, el chip del BIOS tiene bastantes pines o "patitas", se debe tener en cuenta que se debe ejercer una presión uniforme en ambos lados del chip, para poder sacarlo.

Después de esto quedan dos posibles soluciones: Comprar otro Chip BIOS Llevarlo donde un especialista, para que graben el BIOS con la copia que supuestamente

hemos realizado.

¿Se podrá subir la frecuencia del reloj a través de la BIOS? La respuesta es que sí, ya que existen muchas placas cuyas frecuencias de reloj pueden ser configuradas mediante la BIOS. Los pasos que se deben seguir para ajustar las frecuencias del reloj son:

Encender el ordenador y pulsar Supr. Al momento que aparezca el mensaje, "PRESS DEL TO ENTER SETUP".

Seleccionar la opción BIOS FEATURES SETUP.3 Tenemos que modificar la opción CPU HOST FRECUENCY. (Nota, el Overcloking es una

práctica peligrosa ya que pude dañar severamente la performance del equipo, ya que fuerza a ir al procesador a una velocidad que no le corresponde).

En la parte CPU CORE: BUS FREQ. MULT. modificar el factor multiplicador del Procesador. (de 2 a 8).

Guardar los cambios.

Es una buena práctica no cambiar nada, me refiero a la configuración de la "pantalla azul" de la BIOS a menos que estemos seguros del impacto asociado a dicho cambio. Opciones más Comunes:

Aquí se entre otras rutinas, se puede cambiar, establecer la fecha del sistema, configurar los discos duros y configurar el Floppy que tengamos.

Si no estamos seguros de que tipo de disco duro tenemos es recomendable dejar todos los campos en "AUTO".

De otra forma, si estamos seguros que no utilizaremos algún canal IDE, deberíamos el campo como NONE, de esta manera el inicio o arranque será mucho más rápido, ya que no leerá ese dispositivo.

Por otra parte la opción HDD Auto Detection, que dicho sea de paso presentan las BIOS actuales, se encarga de detectar y auto configurar todos los discos que reconozca.

Es esencial en este apartado que la opción CPU INTERNAL CACHE esté activada, caso contrario, prescindiremos de memoria caché principal.

De la misma manera actuaremos ante la opción CPU EXTERNAL CACHE. Si activamos la opción QUICK POWER ON SELF TEST, aceleraremos el POST, por lo tanto

ganaremos segundos de arranque. La Opción BOOT SEQUENCE, me indica el orden en que los dispositivos de la lista serán

BOOTEADOS. La Opción SWAP Floppy drive: esta opción solo me permite cambiar las letras de

las disqueteras, en el caso de que tuviéramos 2. La Opción SECURITY OPTION, me permite establecer una contraseña cada vez que se

encienda el equipo.

Esta parte permite modificar partes críticas del sistema como: procesadores, canales DMA, memoria RAM, etc.

Una de sus funciones es habilitar a los puertos USB.

Maneja funciones como la ahorro de energía, sus opciones más conocidas y usadas son: POWER MANAGEMENT, se activa o desactiva la función de ahorro de energía. VIDEO OFF METHOD, Se establece aquí el modo en que el sistema de video ahorrará

energía. PM TIMERS, en esta opción estableceremos el tiempo que tarda nuestro sistema en apagar. CPU FAN OFF IN SUSPEND, este método determina si el COOLER debería apagarse en caso

de que el sistema este suspendido, No Recomendable. MODEM/LAN Wake UP: Determina si un MODEM o una tarjeta de red puede hacer que se

encienda el equipo.

Prácticamente nada que modificar, puesto que los sistemas operativos actuales controlan ellos mismos las interrupciones y el sistema PnP (Plus and Play, enchufar y usar) y no basan sus rutinas en la BIOS.

No suele haber ninguna opción que configurar, sin embargo si podremos monitorizar la temperatura del procesador, la velocidad de los ventiladores, el voltaje de la placa base, etc.

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.

Los primeros ordenadores (que no poseían vídeo integrado) tenían BIOS capaces de controlar cualquier tarjeta adaptadora MDA y CGA. En 1984 cuando aparecieron sistemas nuevos como el EGA fue necesario agregar una BIOS de vídeo para mantener la compatibilidad con esos sistemas que no tenían las rutinas de manejo para el nuevo estándar; desde esa época las tarjetas de vídeo incluyen un firmware propio.

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.

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.