BIOS

Bios

A palavra BIOS é um acrônimo para Basic Input/Output System ou Sistema Básico de Entrada e Saída. Trata-se de um mecanismo responsável por algumas atividades consideradas corriqueiras em um computador, mas que são de suma importância para o correto funcionamento de uma máquina. Se o BIOS para de funcionar, o PC também para.

O Sistema Básico de Entrada e Saída é um aplicativo responsável pela execução da várias tarefas executadas do momento em que você liga o computador até o carregamento do sistema operacional instalado na máquina.

Ao iniciar o PC, o BIOS faz uma varredura para detectar e identificar todos os componentes de hardware conectados à máquina. Só depois de todo esse processo de identificação é que o BIOS passa o controle para o sistema operacional e o boot acontece de verdade.

É no BIOS que você pode visualizar e alterar algumas informações do seu PC, como ajustar o relógio do sistema, verificar a temperatura da placa-mãe e do processador ou conferir a velocidade com a qual o cooler está girando. Além disso, é por meio dessa ferramenta que você determina se o boot do PC será feito pelo disco rígido, drive de CD/DVD ou dispositivos USB.

Os famosos overclock e underclock, que nada mais são do que alterar a velocidade de clock do processador, também são feitos por meio do BIOS. Como você pode perceber, sem esse aplicativo é praticamente impossível iniciar uma máquina.

Para garantir sua integridade, o BIOS fica gravada dentro de um chip com memória ROM (memória somente de leitura), o que quer dizer que não é possível alterar suas características centrais. Você não pode, por exemplo, desinstalar o BIOS do computador, apenas atualizá-la ou modificar as opções permitidas.

Configurar o BIOS não é uma tarefa difícil, mas você precisa ter cuidado para não fazer modificações que acabem prejudicando o funcionamento do computador.

Chip de BIOS do tipo DIP (Dual In Parallel), encontrado em placas- mãe antigas

O BIOS é um programa de computador pré-gravado em memória permanente (firmware) executado por um computador quando ligado. Ele é responsável pelo suporte básico de acesso ao hardware, bem como por iniciar a carga do sistema operacional.

O termo apareceu pela primeira vez no sistema operacional CP/M, descrevendo a parte do sistema carregada durante a inicialização, que lidava diretamente com o hardware (máquinas CP/M normalmente tinham apenas um simples boot loader na ROM). A maioria das versões do DOS tem um arquivo chamado "IBMBIO.COM" ou "IO.SYS" que são análogos ao disco CP/M BIOS.

Chip de BIOS do tipo PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier), encontrado em placas-mãe modernas

Quando o computador é ligado e o microprocessador tenta executar sua primeira instrução, e ele tem que obtê-la de algum lugar. Não é possível obter essa instrução do sistema operacional, pois esse se localiza no disco rígido, e o microprocessador não pode se comunicar com ele sem que algumas instruções o digam como fazê-lo. É o BIOS o responsável por fornecer essas instruções.

Quando o computador é ligado, o BIOS opera na seguinte sequência:

Verifica as informações armazenadas em uma minúscula memória RAM, que se localiza em um chip fabricado com tecnologia CMOS. A memória CMOS armazena informações relativas a configuração de hardware, que podem ser alteradas de acordo as mudanças do sistema. Essas informações são usadas pelo BIOS para modificar ou complementar sua programação padrão, conforme necessário.

POST (Power-On Self-Test ou Autoteste de Partida), que são os diagnósticos e testes realizados nos componentes físicos (Disco rígido, processador, etc). Os problemas são comunicados ao usuário por uma combinação de sons (bipes) numa determinada sequência e se possível, exibidos na tela. O manual do fabricante permite a identificação do problema descrevendo a mensagem que cada sequência de sons representa.

Ativação de outros BIOS possivelmente presentes em dispositivos instalados no computador (ex. discos SCSI e placas de vídeo).

Descompactação para a memória principal. Os dados, armazenados numa forma compactada, são transferidos para a memória, e só aí descompactados. Isso é feito para evitar a perda de tempo na transferência dos dados.

Leitura dos dispositivos de armazenamento, cujos detalhes e ordem de inicialização são armazenados na CMOS. Se há um sistema operacional instalado no dispositivo, em seu primeiro sector (o Master Boot Record) estão as informações necessárias para o BIOS encontrá-la (este sector não deve exceder 512 bytes).

Existem pequenos trechos de softwares chamados de Manipuladores de Interrupção que atuam como tradutores entre os componentes de hardware e o sistema operacional. Um exemplo dessa tradução é quando é pressionada uma tecla no teclado, o evento associado ao sinal é enviado para o manipulador de interrupção do teclado que é enviado a CPU que trata e envia esse evento para o sistema operacional. Os drivers de dispositivos são outros trechos de software que identificam e atuam como interface entre os componentes básicos de hardware como o teclado, mouse, disco rígido.

Inicialização do Computador

Ao ligar o computador, o primeiro software que você vê a ser lido é o do BIOS. Durante a sequência de inicialização (boot), o BIOS faz uma grande quantidade de operações para deixar o computador pronto a ser usado.

Depois de verificar a configuração na CMOS e carregar os  manipuladores  de  interrupção,  o

BIOS determina se a placa gráfica está operacional. Em seguida, o BIOS verifica   se  trata  de

 uma primeira inicialização (cold boot) ou de uma reinicialização (reboot).

Esta verifica as portas PS/2 ou portas USB à procura de um teclado ou um rato (mouse). Procura igualmente por um barramento PCI (Peripheral Component Interconnect) e, caso encontre algum, verifica todas as placas PCI instaladas. Se o BIOS encontrar algum erro durante o início (POST), haverá uma notificação ao utilizador em forma de bipes e mensagens.

Na época do MS-DOS o BIOS atendia praticamente a todas as chamadas de entrada e saída E/S ou I/O (Input/Output) da máquina, atualmente a conexão é feita através da instalação de drivers e é por meio desses drivers que os sistemas operacionais tem contato direto com os hardwares. Na maioria dos BIOS é possível especificar em qual ordem os dispositivos de armazenamento devem ser carregados. Desta forma é possível, por exemplo, carregar uma distribuição do sistema operacional Linux que funciona diretamente do CD antes do sistema operacional instalado no HD (especificando que o CD deve ser verificado antes do HD).

Alguns BIOS também permitem a escolha entre diversos sistemas operacionais instalados, mas isto geralmente é feito com um software de terceiros (boot loader).

Atualização ou Upgrade

Na maioria das placas-mãe modernas o BIOS pode ser atualizado, e os fabricantes disponibilizam arquivos para essa finalidade. A atualização pode resolver problemas de funcionamento de periféricos, ou mesmo erros da versão anterior do BIOS. A atualização altera três programas que estão dentro da memória ROM (BIOS, POST, Setup) e é uma operação de risco e requer muito cuidado para não haver danos na placa-mãe.

Há vários problemas que podem acontecer nas atualizações, alguns deles são: arquivos corrompidos, falta de informações para a solicitação do software correto, ou ainda a falta de energia elétrica. Se ocorrer algum problema o sistema poderá não iniciar, deixando a placa-mãe muitas vezes inoperante.

A atualização ou o upgrade do chip somente deve ser feito quando for realmente necessário.

Os principais fabricantes deste firmware são: American Megatrends (AMI), Award, General Software, Insyde Software, e Phoenix Technologies.

O processador é programado para procurar e executar o BIOS sempre que o computador é ligado, processando-o da mesma forma que outro software qualquer. É por isso que a placa-mãe não funciona sozinha, pois é preciso ter instalado o processador e a memória para conseguir acessar o Setup.

Por definição, o BIOS é um software, que fica gravado em um chip cravado no placa-mãe. Na grande maioria dos casos, o chip combina uma pequena quantidade de memória Flash (256, 512 ou 1024 kb.

Como em todo software é frequente haver bugs e o BIOS não é exceção. Os fabricantes disponibilizam de tempos em tempos versões atualizadas, corrigindo problemas, adicionando compatibilidade com novos processadores e outros componentes, por vezes, adicionando novas opções de configuração no Setup. É bastante normal que você precise atualizar o BIOS da placa-mãe para que ela funcione em conjunto com novos processadores, de fabricação mais recente que a placa-mãe.