BIOS

Definición y funciones

La BIOS es un pequeño programa informático, ubicado en un microchip independiente y autónomo, que contiene el conjunto de instrucciones útiles para el arranque del PC (booting) y del sistema operativo. La BIOS, que reside en un chip de memoria ubicado en la placa base del ordenador y se considera un tipo de firmware, es responsable de realizar un primer inventario y una comprobación inicial del hardware de la maquina.

• Origen y significado
• Funciones
• Tipos de BIOS
• ROM BIOS
• Shadow BIOS
• Flash BIOS
• PnP BIOS (PnP-aware BIOS)

• BIOS EFI y UEFI
• Coreboot y OpenBIOS
• Diferencias entre BIOS y CMOS
• Actualizaciones de la BIOS
• Tipo de errores y pitidos
• Virus y otro malware
• Productores de BIOS y firmware

Origen y significado

¿Qué significa BIOS?, ¿es un acrónimo o una sigla? El significado de la palabra BIOS es Sistema Básico de Entrada/Salida, el término procede de las iníciales de las palabras inglesas "Basic Input/Output System". Se considera BIOS un acrónimo, y no una sigla, ya que su pronunciación es de tipo linear (lectura silábica normal) en lugar del deletreo (cada letra por separado) propio de las siglas. El Sistema Básico de Entrada Salida posibilita el arranque del PC sin que haga falta otro recurso externo procediendo a un primer chequeo de los dispositivos de bajo nivel del equipo: la CPU, la tarjeta gráfica, la memoria y el voltaje, HD.^[1] Una vez realizado este test preliminar, la computadora procede a cargar el sistema operativo por ejemplo desde el disco duro o un CD/DVD. Además de presidir el proceso de arranque del equipo (bootstrapping o booting up) la BIOS se encarga también de regular el flujo de datos, y su velocidad, entre los diferentes componentes de la placa madre. El usuario dispone de una interfaz donde configurar la BIOS, su "rutina" y la password para acceder. Para poder entrar en la BIOS y en su configuración hay que utilizar normalmente estas teclas: F10, F2, F8, F12, Esc, Supr.

Funciones

¿Para qué sirve la BIOS?, ¿cuáles es la función principal de la BIOS? Resumimos brevemente las diferentes tareas encargadas al Sistema Básico de Entrada/Salida de un PC o portátil.

• La BIOS realiza el denominado POST o AutoTest de Arranque^[2] de la computadora a fin de comprobar que todos los principales componentes y periféricos de "bajo nivel" de un PC funcionen correctamente, entre ellos la memoria RAM, el HD, la tarjeta gráfica, los dispositivos CD/DVD, el teclado y el ratón. En caso de malfuncionamiento, la BIOS instruye al ordenador para emitir un mensaje de error, típicamente en series de "beep" (pitidos).

• En la BIOS se guardan la fecha y la hora del sistema operativo

• La BIOS administra el flujo de datos entre el sistema operativo y los principales dispositivos hardware de una computadora, disco duro, tarjeta de video, lectores DVD/CD, impresoras, ratón y teclado. El usuario pude cambiar la configuración base a través de la BIOS UI (Interfaz de Usuario).

• Configuración de base del hardware del PC, portátil o netbook, por ejemplo determinar la frecuencia de reloj (clock-rate) diferente de la preestablecida (overclocking).

• Seleccionar los dispositivos deputados a la ejecución del arranque de la maquina (boot): CD/DVD, disquete (unidad A:), disco duro (unidad C:), dispositivos USB o incluso red local.

• Designar, por razones de seguridad, una contraseña de acceso a la BIOS.

• Habilitar o inhabilitar algunos componentes de sistema.

Tipos de BIOS

El concepto de BIOS y su aplicación concreta han ido evolucionando en los últimos años, tal y como el hardware/software de las computadoras. Desde las antiguas BIOS en memorias de tipo ROM hasta las actuales UEFI a y las iniciativas de código libre. Resumimos aquí los diferentes tipos de BIOS:

ROM BIOS -

Se trata de las primeras BIOSes utilizadas hasta los años '90, grabadas en una memoria no volátil ubicada en la placa base y denominada ROM que garantizaba la independencia del resto del hardware, por ejemplo en caso de malfuncionamiento, y preservaba los datos a pesar de apagar el PC. El inconveniente de este tipo de memoria era la escasa o nula posibilidad de ampliaciones o upgrade (actualizaciones) para adecuarse al aumento de capacidad del PC por ejemplo sustituir un disco duro con otro de mayor tamaño. Precisamente para evitar estos inconvenientes (tener que cambiar la placa base, la BIOS, etc.), comenzaron a utilizarse otros tipos de memoria llamadas EPROM ("ROM programable y borrable") y EEPROM ("ROM programable y borrable eléctricamente").

Shadow BIOS -

Es aquella versión de la BIOS cargada en la memoria RAM a través de un proceso, conocido como "BIOS Shadowing", que permite a la BIOS utilizar la RAM en lugar de la normal memoria ROM durante el proceso de arranque del ordenador, esto a fin de mejorar el rendimiento global del PC.

Flash BIOS -

A partir de las primeras BIOS sobre memorias reprogramables de tipo EPROM y EEPROM la evolución natural han sido las últimas BIOS Flash^[3], introducidas a mediados de los años '90, gracias a las cuales es posible actualizar la BIOS cómodamente por ejemplo con la descarga directa de la nueva versión desde la web del fabricante de la placa madre y no tener que remover físicamente el chip ROM. El mencionado proceso de actualización es comunemente conocido como BIOS Flashing.

PnP BIOS (PnP-aware BIOS) -

Por definición Plug and Play BIOS es aquel Sistema Básico de Entrada/Salida que permite a la computadora reconocer directamente y automáticamente un dispositivo externo de tipo hardware como por ejemplo un monitor, unos altavoces, una tarjea gráfica, un escáner o una impresora, asignando a cada uno de ellos los recursos de sistema necesarios.

BIOS EFI y UEFI -

A pesar de que las BIOS tradicionales se hayan beneficiado de actualizaciones y mejoras con el fin de ampliar sus funciones, como por ejemplo la interfaz ACPI ("Interfaz Avanzada de Configuración y Energía") y funciones más complejas como el hot-swapping, ciertas limitaciones genéticas, como por ejemplo la arquitectura a 16 bits, chocaban con la necesidad de prestaciones superiores y de mayor capacidad por parte de los fabricantes de hardware. En el año 1998 Intel, fabricante de micro procesadores, concibió el proyecto IBI (Intel Boot Initiative), sucesivamente denominado EFI (Extensible Firmware Interface) que en el 2005 fue renombrado UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) gracias al Unified EFI Forum. Estos nuevos estándares de BIOS, basados sobre arquitectura de 32 bits y 64 bits, prometen disminuir drásticamente el tiempo de carga del sistema operativo, de soportar el inicio instantáneo y interfaces gráficas más amigables para el usuario.

Coreboot y OpenBIOS -

Las iniciativas de código libre relacionadas con programas de tipo BIOS están lideradas por Coreboot, antiguamente llamado LinuxBIOS^[4], publicado bajo licencia GNU GPL y enfocado a sistemas operativos de tipo 32/64 bits, y OpenBIOS una implementación de Open Firmware para la inicialización de hardware.

Diferencias entre BIOS y CMOS

En le jerga corriente los dos términos se confunden, la literatura técnica tampoco ayuda a mantener la debida claridad sobre el tema, no es de extrañar que una de las preguntas frecuentes de los lectores es: ¿Qué diferencia hay entre la BIOS y el CMOS?

• Por definición la BIOS es un programa o sea un conjunto de instrucciones cuyo objetivo es realizar el inventario del hardware del PC y el arranque del SO, por otro lado el CMOS es una memoria que almacena aquella información que será consultada, y eventualmente modificada, por la BIOS: fecha y hora, número de discos, cantidad de memoria del equipo, etc.

• La BIOS está grabada en una memoria no volátil (ROM o Flash), mientras que los datos del CMOS utilizan un chip de memoria de tipo RAM alimentado con batería.

Los típicos problemas de CMOS derivan de la eventual descarga de la pila, cuyo consumo es my bajo y cuya recarga se efectúa normalmente encendiendo el ordenador. Sustituir la pila del CMOS (operación comúnmente pero erróneamente conocida como "sustituir la pila de la BIOS") es una intervención requerida en el PC al cabo de algunos años, los síntomas son la necesidad de reconfigurar en cada arranque por ejemplo la fecha y la hora del sistema.

Actualizaciones de la BIOS

Instalar un Hard Disk con mayor capacidad, un procesador más potente, solucionar algunos "bugs", son las razones típicas para actualizar el Sistema Básico de Entrada Salida. Son muchos los usuarios que se preguntan cómo actualizar la BIOS del PC y cómo hacerlo sin dañar la placa base y la configuración del PC. En la época de las BIOS ROM la operación consistía en cambiar la palca base o cambiar el chip de memoria no volátil. Con la introducción de las BIOS de tipo Flash sólo es necesario buscar las últimas actualizaciones disponibles en la web del fabricante de la placa base del equipo informático, bajarlas e instalarlas en el PC o portátil. La operación de flashear BIOS, denominada en ingles flashing, se realiza gracias a un programa especial (flash utility) y requiere el máximo cuidado ya que eventuales errores podrían comprometer la placa madre o causar apagones en el SO^[5]. Los consejos de los expertos son: actualizar BIOS sólo en caso de necesidad real, leer antes un buen manual o un tutorial, sobre todo leer detenidamente las instrucciones del fabricante de la placa.^[6] Algunas tarjetas madre disponen de la función BIOS back-up (o DualBOS), es decir una copia de seguridad útil para restaurar el sistema en caso de errores durante el proceso de flashear la BIOS, errores cuyas causas más frecuentes son un corte de energía durante el proceso o una errada versión de la BIOS.

Tipo de errores y pitidos

Durante el arranque del PC o netbook puede ocurrir que escuchemos algunos pitidos cuyos tono, cantidad y duración puede indicar un malfuncionamiento del sistema que impide el inicio del equipo. Un pitido en el ordenador, algunos o muchos dependerá del código de error, precisamente de determinados códigos de error BIOS^[7] que se comunican al usuario en forma de pitidos o errores en la pantalla y que son detectados gracias al mencionado POST realizado por el mismo Sistema Básico de Entrada Salida. El significado de cada pitido (beep) depende de las diferentes marcas de BIOS, Quadtel, AMI, AST, Mylex, Award, Phoenix, IBM, Compaq, etc. Para conocer en detalle el significado de cada pitido con relación a cada marca de BIOS, modelo y versión de placa base, te aconsejamos comprobar los relativos código o mensajes de error en BIOS Central

Virus y otro malware

Los últimos tipos de Basic Input Output System añaden funciones y utilidades importantes, permiten su actualización en modo rápido pero también presentan mayores vulnerabilidades por malware y virus, como demostraron el virus CIH (Chernobyl Virus) y otras infecciones procedentes de "laboratorio". Es improbable un ataque masivo por BIOS puesto que el mercado ofrece una elevada cantidad de BIOS, diferentes las unas de las otras lo cual implica una cierta personalización del malware, normalmente los hackers prefieren virus que contaminen el mayor número posible de PC, por ello eligen software de amplio alcance. En caso de contagio por virus u otro malware, la solución no es formatear el PC o el notebook sino actualizar (flashing) o resetear la BIOS a sus valores originales.

Productores de BIOS y firmware

Entre las mejores empresas en el mundo dedicadas al firmware BIOS mencionamos AMI (American Megatrends), Phoenix Technologies, que adquirió Microid Research y Award Software International en 1998, Insyde Software. Se denominan "proveedores independientes de BIOS" ya que son los fabricantes de placas bases aquellos que se encargan de la adecuación de cada BIOS con su propio hardware y de las relativas actualizaciones.