Estructura del tema. Introducción Arranque de un PC. BIOS Procedimiento de arranque Configuración y actualización de la BIOS

Transcripción

1 Estructura del tema Introducción Arranque de un PC BIOS Procedimiento de arranque Configuración y actualización de la BIOS Docente: Michels Pachamango 1

2 BIOS El trabajo del procesador es interpretar y ejecutar las instrucciones que son cargadas en memoria desde su almacenamiento permanente en el disco duro Cuando arranca un PC su memoria está vacía Qué instrucciones se ejecutan? Cómo se carga el SO si se supone que es el propio SO el que gestiona la memoria y el disco duro? Quién detecta, de hecho, si hay memoria o disco duro? 2

3 BIOS La BIOS (Basic Input-Output System) es un programa incorporado en un chip de la placa base que se encarga de realizar las funciones básicas de gestión y configuración Los datos deben mantenerse cuando apaguemos el PC Los datos deben ser modificables: añadir dicos duros, desactivar dispositivos, cambiar propiedades (fecha, hora ), etc. 3

4 Los datos de las BIOS se almacenan en una memoria Memoria tipo CMOS: es de muy bajo consumo y puede mantenerse durante años mediante una pila de botón El programa que modifica los parámetros de la BIOS se conoce habitualmente como CMOS setup 4

5 Rutinas de la BIOS La BIOS proporciona rutinas software que pueden ser invocadas por el SO: lectura/escritura en disco duro La función de estas rutinas es actuar como interfaz entre el sistema operativo y el hardware Instrucciones para el hardware Llamadas a rutinas estandarizadas Permite que los programadores puedan crear programas que funcionen en dispositivos hardware compatibles distintos Estas rutinas también se conocen como firmware: software permanentemente almacenado en un chip 5

6 Rutinas de la BIOS Originalmente, las rutinas de la BIOS eran una parte imprescindible del SO, pues actuaban como lo hacen los drivers de hoy en día Los servicios que proporciona la BIOS son accesibles para los programas mediante interrupciones generadas desde el procesador Este uso de las interrupciones permite acceder a la BIOS sin tener que saber la localización en memoria de la rutina específica que se invoca En función de los servicios de BIOS y las características de los mismos, podemos deducir a grandes rasgos qué tipo de equipo es el que tenemos 6

7 Rutinas de la BIOS Las rutinas de la BIOS se almacenan siempre en un área de memoria reservada Se almacena en los 64KB superiores del primer MB de memoria Desde las direcciones F0000h hasta la FFFFFh Cuando se resetea un procesador x86, la primera dirección de memoria a la que accede es la FFFF0h, por lo que ahí debe encontrarse el inicio del programa de la BIOS Originalmente, el programa de la BIOS estaba almacenado en una ROM Las nuevas BIOS actualizables se almacenan en otro tipo memoria: EPROM, EEPROM, FLASH ROM 7

8 Estructura del tema Introducción Montaje de un PC Arranque de un PC BIOS Procedimiento de arranque Configuración y actualización de la BIOS Placas base Chipset Formatos de placa base Formato AT Formato ATX Formato BTX Formatos actuales y futuros 8

9 Arranque de un PC La BIOS es la responsable de los mensajes de arranque Todos estos mensajes provienen de un programa denominado POST (Power-On Self Test) Mensajes de la BIOS propia de la tarjeta gráfica Nombre del fabricante de la BIOS y número de versión Tipo de microprocesador y velocidad Revisión/chequeo de la memoria RAM Tamaño de la memoria RAM Indicación de cómo acceder a los datos de la BIOS Mensajes de otros dispositivos (discos duros, CD/DVD ) Asignación de interrupciones a los dispositivos detectados 9

10 Arranque de un PC En la pantalla se muestran los datos de la BIOS Fabricante Fecha Medio de acceso Logos Número de serie BIOS Part Number Identifica el fabricante de la placa base La codificación depende del fabricante 10

11 Arranque de un PC En la pantalla se muestran los dispositivos detectados 11

12 Arranque de un PC POST es un pequeño programa de diagnóstico que se ejecuta al encender el ordenador POST se ejecuta muy deprisa y sólo se es consciente de él cuando salta algún error Comprueba que todo esté conectado correctamente Comprueba que no haya ningún conflicto entre dispositivos Si todo está correcto, cargará el SO Si hay algún error informará al usuario Mediante un mensaje de error por el monitor Mediante una serie de pitidos (un pitido corto indica que no hay errores) Normalmente, los errores que detecta POST son fatales 12

13 Arranque de un PC En general, la secuencia de pasos dados durante el arranque de un PC es la siguiente: 1. Se inicia la alimentación del sistema 2. Se busca el programa de arranque en la dirección FFFF0h de la ROM del sistema 3. La BIOS ejecuta el POST; si hay algún error el arranque se detiene 4. La BIOS del sistema busca la BIOS de la tarjeta de video y la ejecuta 5. La BIOS del sistema busca otros dispositivos que tengan BIOS propia (discos duros IDE/ATA ) 6. Se muestra la pantalla de arranque 13

14 Arranque de un PC En general, la secuencia de pasos dados durante el arranque de un PC es la siguiente: 7. La BIOS realiza tests adicionales en el sistema, incluido el conteo de memoria 8. Se realiza en inventario del sistema para determinar qué clase de hardware está presente en el sistema y etiquetar los dispositivos lógicos (COM y LPT) 9. Si la BIOS soporta el estándar Plug and Play, se detectan y configuran los dispositivos, mostrándose un mensaje por cada dispositivo encontrado 10. La BIOS muestra un resumen ASCII de la configuración 11. La BIOS busca un dispositivo de arranque para lanzar el SO 14

15 Arranque de un PC En general, la secuencia de pasos dados durante el arranque de un PC es la siguiente: 12. Una vez localizado el dispositivo de arranque, la BIOS busca la información necesaria para lanzar el SO Si es el disco duro, acude al Master Boot Record (cilindro=0, cabeza=0, sector=1) Si no se detecta un dispositivo, se muestra un mensaje de error 13. Comienza a cargarse el sistema operativo Todo este proceso se denomina Arranque en Frío Existe un Arranque en Caliente (CTRL+ALT+SUPR) que es exactamente lo mismo pero saltando al paso 8 en lugar de ejecutar el POST 15

16 Arranque de un PC La tarjetas de expansión, tales como controladoras de vídeo, RAID o SCSI, pueden tener una BIOS propia que debe ejecutarse. Esas BIOS normalmente detectan sus dispositivos y cargan la información en el área de datos de la BIOS en la RAM Interruptor de Power BIOS POST BIOS de tarjetas de expansión La BIOS inmediatamente ejecuta el POST y prepara el sistema para ejecutar el primer programa POST (Power-On Self Test) comprueba la presencia y la disponibilidad de la memoria, la disquetera, el disco duro, etc. 16

17 Arranque de un PC LOAD RAM WITH BIOS DATA Un área especial de 256 bytes de la RAM BIOS contiene los resultados del test del sistema, identificando los dispositivos y su localización A: Boot Sequence? C: Presente? Si No Muestra un error o intenta arrancar de otro dispositivo io.sys msdos.sys Master Boot Record Ir a la partición de Boot Leer el Boot Record Hay Boot Record? No config.sys (opcional) command.com Si autoexec.bat (opcional) 17

18 Estructura del tema Introducción Montaje de un PC Arranque de un PC BIOS Procedimiento de arranque Configuración y actualización de la BIOS Placas base Chipset Formatos de placa base Formato AT Formato ATX Formato BTX Formatos actuales y futuros 18

19 Configuración de la BIOS Se puede acceder al programa de configuración de la BIOS durante la realización del POST La forma de acceso depende de cada fabricante Habitualmente, se accede pulsando la tecla DEL/Supr o F2 Existen decenas de métodos distintos: F1, Esc, Alt+Esc, Alt+F1 Hay que estar atento a la pantalla o buscar en el manual de la placa base Las BIOS clásicas se manejan con el teclado (+,,cursores) Algunas BIOS gráficas se manejan con el ratón (es infrecuente) 19

20 Configuración de la BIOS Entre los distintos parámetros de configuración que pueden encontrarse en la BIOS tenemos los siguientes Configuración estándar Configuración de características avanzadas Configuración de características avanzadas del chipset Configuración de PCI/PnP Gestión de la alimentación Configuración de los periféricos integrados Configuración de los dispositivos IDE/Autodetección Seguridad y configuración de contraseñas Configuración de dispositivos Hardware/ CPU Soft Menu 20

21 Actualización de la BIOS Los fabricantes pueden sacar nuevas versiones de la BIOS Incorporar nuevas funciones Corregir fallos Optimizar funciones El ejemplo más famoso es el que permitió gestionar discos duros superiores a 504MB Lo único que había que decirle a la BIOS era cómo tenía que hacer la translación geométrica 21

22 Actualización de la BIOS Para actualizar la BIOS hay que: Comprobar si es actualizable Antiguamente, la única manera de actualizarla era cambiándola Ahora se puede realizar mediante un programa si la BIOS es tipo Flash (EEPROM Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) Obtener la actualización correspondiente a nuestro modelo de la web del fabricante de la placa base 22

23 Actualización de la BIOS Existen un cierto riesgo a la hora de realizar el flashing de la BIOS La placa base puede quedar inservible Manteniendo unas condiciones seguras de trabajo no tiene porqué pasar nada El proceso de flashing dura apenas unos segundos y es ininterrumpible Algunas placas incorporan unas características de seguridad para prevenir posibles cambios no deseados de la BIOS La recomendación de la mayoría de fabricantes es no actualizar la BIOS si no se necesitan las mejoras que aporta la actualización 23

24 El futuro de la BIOS La BIOS es el elemento que menos ha evolucionado desde la aparición del PC Los sistemas operativos actuales ya no utilizan las rutinas de la BIOS Utilizan los drivers del fabricante Son mucho más eficientes y tienen mayores funcionalidades Intel ha propuesto una alternativa para sustituirla EFI: Extensible Firmware Interface Se basa en lo que casi es un mini-so Se alojará en una parte del disco duro Más segura, rápida y flexible Interfaz gráfica y configuraciones remotas 24