BIOS y POST

26
PDF generado usando el kit de herramientas de fuente abierta mwlib. Ver http://code.pediapress.com/ para mayor información. PDF generated at: Tue, 30 Apr 2013 18:19:07 UTC BIOS y POST Lo básico del inicio

Transcript of BIOS y POST

Page 1: BIOS y POST

PDF generado usando el kit de herramientas de fuente abierta mwlib. Ver http://code.pediapress.com/ para mayor información.PDF generated at: Tue, 30 Apr 2013 18:19:07 UTC

BIOS y POSTLo básico del inicio

Page 2: BIOS y POST

ContenidosArtículos

BIOS 1Memoria de sólo lectura 3Memoria EPROM 5Memoria flash 10Arranque (informática) 18POST 19

ReferenciasFuentes y contribuyentes del artículo 22Fuentes de imagen, Licencias y contribuyentes 23

Licencias de artículosLicencia 24

Page 3: BIOS y POST

BIOS 1

BIOS

BIOS

Fabricantes comunes:

•• American Megatrends•• Phoenix Technologies•• Otros

El Sistema Básico de Entrada/Salida (Basic Input-Output System), conocido simplemente con el nombre deBIOS, es un programa informático inscrito en componentes electrónicos de memoria Flash existentes en la placabase. Este programa controla el funcionamiento de la placa base y de dichos componentes.[1] Se encarga de realizarlas funciones básicas de manejo y configuración del ordenador[2]

HistoriaEl acrónimo BIOS (-Basic Input/Output System-) fue inventado por Gary Kildall el creador del sistema operativoCP/M en 1975, siendo el nombre de un archivo del sistema. Las máquinas con CP/M usualmente tenían una ROMmuy simple que hacía que la unidad de disquete leyera datos desde su primera posición de memoria donde seencontraba la primera instrucción del archivo BIOS que se encargaba de configurar el sistema o programa BIOS.El diseño del IBM PC (1981) incluyó todas las funcionalidades básicas de entrada y salida en memorias tipo ROM,uso que posteriormente se erigió como el estándar de facto para la industria. El BIOS del 5150 fue el único programaque la compañía IBM desarrolló para el equipo, siendo la única pieza de código sobre la que se tenían derechosexclusivos. Basándose en procesos de Ingeniería Inversa, se escribieron versiones que tenían idénticasfuncionalidades a la BIOS IBM pero además incluyeron nuevos dispositivos como los discos duros y varias unidadesde disquete manteniendo la retrocompatibilidad hasta el día de hoy.Hasta 1990 el BIOS era almacenado en memorias ROM o EPROM, después comenzó a utilizarse memorias Flashque pueden ser actualizadas por el usuario sin necesidad de destapar la caja.En la última década se ha desarrollado el firmware EFI como esquema de ROM que reemplazará a la BIOS legadaque está limitada a ejecutarse en 16 bits cuando la mayoría de procesadores son capaces de funcionar a 64 bits.

FuncionamientoDespués 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 laprimera línea de código del BIOS: es una instrucción de salto incondicional, que remite a una dirección más baja enla BIOS. En los PC más antiguos el procesador continuaba leyendo directamente en la memoria RAM lasinstrucciones (dado que esa memoria era de la misma velocidad de la RAM), ejecutando las rutinas POST paraverificar el funcionamiento del sistema y posteriormente cargando un sistema operativo (de 16 bits) en la RAM, quecompartiría 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

Page 4: BIOS y POST

BIOS 2

configuración de los diversos dispositivos que pueden contener un sistema operativo. Mientras se realiza el procesode búsqueda de un SO, el programa del BIOS ofrece la opción de acceder a la RAM-CMOS del sistema donde elusuario puede configurar varias características del sistema, por ejemplo, el reloj de tiempo real. La informacióncontenida en la RAM-CMOS es utilizada durante la ejecución del BIOS para configurar dispositivos comoventiladores, 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.

ActualizaciónPara una referencia de tarjeta madre el fabricante puede publicar varias revisiones del BIOS, en las cuales sesolucionan problemas detectados en los primeros lotes, se codifican mejores controladores o se da soporte a nuevosprocesadores.La actualización de este firmware puede ser realizado con algún programa para quemar una nueva versióndirectamente desde el sistema operativo, los programas son propietarios de cada compañía desarrolladora delfirmware y por lo general pueden conseguirse en internet junto al BIOS propiamente dicho.La actualización del BIOS es percibida como no exenta de riesgos, dado que un fallo en el procedimiento conduce aque la tarjeta madre no arranque. Debido a ello algunos fabricantes usan sistemas como el bootblock, que es unaporción de BIOS que está protegida y que no es actualizable como el resto del firmware.

Firmware en tarjetas adaptadorasUn sistema puede contener diversos chips con firmware BIOS además del que existe en la placa base: tarjetas devídeo, de red y otras cargan trozos de código en la memoria (con ayuda de la BIOS principal) que permite elfuncionamiento de esos dispositivos.

La BIOS de vídeo es visible como un integrado separado

Tarjetas de vídeo

A diferencia de otros componentes del sistema, latarjeta de vídeo debe funcionar desde el arranqueinicial, mucho antes de que cualquier sistema operativoesté siendo cargado en la memoria RAM: en lossistemas con vídeo integrado, la BIOS de la tarjetamadre contiene las rutinas necesarias para hacerfuncionar el vídeo de la placa.

Los primeros ordenadores (que no poseían vídeointegrado) tenían BIOS capaces de controlar cualquiertarjeta adaptadora MDA y CGA. En 1984 cuandoaparecieron sistemas nuevos como el EGA fuenecesario agregar una BIOS de vídeo para mantener lacompatibilidad con esos sistemas que no tenían las rutinas de manejo para el nuevo estándar; desde esa época lastarjetas 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 laversión del firmware además del tamaño de la memoria de vídeo.

Page 5: BIOS y POST

BIOS 3

El mercado de los BIOSLa 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 dacompatibilidad a nuevos productos.Los principales proveedores de BIOS son American Megatrends (AMI) y Phoenix Technologies (que compró AwardSoftware International en 1998). Existen proyectos de BIOS bajo el esquema de software libre como Coreboot queofrecen firmware alternativos para unas pocas referencias de tarjetas madre.

Referencias

Enlaces externos• Ayuda para la configuración del BIOS (http:/ / www. red-atlantic. com/ TXT/ ARTICULOS/ bios_19_11_2002.

html)• Como programar tu propio Boot loader (http:/ / code. google. com/ p/ akernelloader)

Memoria de sólo lectura

Celda de ROM.

La memoria de sólo lectura, conocidatambién como ROM (acrónimo en inglés deread-only memory), es un medio dealmacenamiento utilizado en ordenadores ydispositivos electrónicos, que permite sólola lectura de la información y no suescritura, independientemente de lapresencia o no de una fuente de energía.

Los datos almacenados en la ROM no sepueden modificar, o al menos no de manerarápida o fácil. Se utiliza principalmente ensu sentido más estricto, se refiere sólo a máscara ROM -en inglés, MROM- (el más antiguo tipo de estado sólidoROM), que se fabrica con los datos almacenados de forma permanente y, por lo tanto, su contenido no puede sermodificado de ninguna forma. Sin embargo, las ROM más modernas, como EPROM y Flash EEPROM,efectivamente se pueden borrar y volver a programar varias veces, aun siendo descritos como "memoria de sólolectura" (ROM). La razón de que se las continúe llamando así es que el proceso de reprogramación en general espoco frecuente, relativamente lento y, a menudo, no se permite la escritura en lugares aleatorios de la memoria. Apesar de la simplicidad de la ROM, los dispositivos reprogramables son más flexibles y económicos, por lo cual lasantiguas máscaras ROM no se suelen encontrar en hardware producido a partir de 2007.

Page 6: BIOS y POST

Memoria de sólo lectura 4

Historia

PROM D23128C en la plaqueta de una Sinclair ZX Spectrum.

Desarrollada por Toshiba. Los diseñadores rompieronexplícitamente con las prácticas del pasado, afirmandoque enfocaba "ser un reemplazo de los discos duros",más que tener el tradicional uso de la ROM como unaforma de almacenamiento primario no volátil. En 2007,NAND ha avanzado bastante en su meta, ofreciendo unrendimiento comparable al de los discos duros, unamejor tolerancia a los shocks físicos, unaminiaturización extrema (como por ejemplo memoriasUSB y tarjetas de memoria MicroSD), y un consumo de potencia mucho más bajo.

Uso para almacenamiento de software

Memoria de solo lectura conteniendo el BIOS de una vieja placamadre.

Los ordenadores domésticos a comienzos de los años1980 venían con todo su sistema operativo en ROM.No había otra alternativa razonable ya que las unidadesde disco eran generalmente opcionales. Laactualización a una nueva versión significa usar unsoldador o un grupo de interruptores DIP y reemplazarel viejo chip de ROM por uno nuevo. Actualmente lossistemas operativos en general ya no van en ROM.Todavía los ordenadores pueden dejar algunos de susprogramas en memoria ROM, pero incluso en estecaso, es más frecuente que vaya en memoria flash. Losteléfonos móviles y los asistentes personales digitales (PDA) suelen tener programas en memoria ROM (o por lomenos en memoria flash).

Uso para almacenamiento de datosComo la ROM no puede ser modificada (al menos en la antigua versión de máscara), solo resulta apropiada paraalmacenar datos que no necesiten ser modificados durante la vida de este dispositivo. Con este fin, la ROM se hautilizado en muchos ordenadores para guardar tablas de consulta, utilizadas para la evaluación de funcionesmatemáticas y lógicas. Esto era especialmente eficiente cuando la unidad central de procesamiento era lenta y laROM era barata en comparación con la RAM. De hecho, una razón de que todavía se utilice la memoria ROM paraalmacenar datos es la velocidad, ya que los discos siguen siendo más lentos. Y lo que es aún más importante, no sepuede leer un programa que es necesario para ejecutar un disco desde el propio disco. Por lo tanto, la BIOS, o elsistema de arranque oportuno del PC normalmente se encuentran en una memoria ROM.No obstante, el uso de la ROM para almacenar grandes cantidades de datos ha ido desapareciendo casicompletamente en los ordenadores de propósito general, mientras que la memoria Flash ha ido ocupando este puesto.

Page 7: BIOS y POST

Memoria de sólo lectura 5

Velocidad

Velocidad de lecturaAunque la relación relativa entre las velocidades de las memorias RAM y ROM ha ido variando con el tiempo, desdeel año 2007 la RAM es más rápida para la lectura que la mayoría de las ROM, razón por la cual el contenido ROMse suele traspasar normalmente a la memoria RAM, desde donde es leída cuando se utiliza.

Velocidad de escrituraPara los tipos de ROM que puedan ser modificados eléctricamente, la velocidad de escritura siempre es mucho máslenta que la velocidad de lectura, pudiendo requerir voltaje excepcionalmente alto, movimiento de jumpers parahabilitar el modo de escritura, y comandos especiales de desbloqueo. Las memorias Flash NAND logran la más altavelocidad de escritura entre todos los tipos de memoria ROM reprogramable, escribiendo grandes bloques de celdasde memoria simultáneamente, y llegando a 15 MB/s. La RAM Tiene una capacidad Maxima de 128 MB UCV.

Memoria EPROM

Una EPROM de 32KB (256Kbit).

EPROM son las siglas de Erasable Programmable Read-OnlyMemory (ROM programable borrable). Es un tipo de chip dememoria ROM no volátil inventado por el ingeniero DovFrohman. Está formada por celdas de FAMOS (Floating GateAvalanche-Injection Metal-Oxide Semiconductor) o "transistoresde puerta flotante", cada uno de los cuales viene de fábrica sincarga, por lo que son leídos como 1 (por eso, una EPROM singrabar se lee como FF en todas sus celdas).

Características

Las memorias EPROM se programan mediante un dispositivoelectrónico que proporciona voltajes superiores a los normalmenteutilizados en los circuitos electrónicos. Las celdas que recibencarga se leen entonces como un 0.

Una vez programada, una EPROM se puede borrar solamentemediante exposición a una fuerte luz ultravioleta. Esto es debido aque los fotones de la luz excitan a los electrones de las celdasprovocando que se descarguen. Las EPROM se reconocenfácilmente por una ventana transparente en la parte alta del encapsulado, a través de la cual se puede ver el chip desilicio y que admite la luz ultravioleta durante el borrado.

Como el cuarzo de la ventana es caro de fabricar, se introdujeron los chips OTP (One-Time Programmable,programables una sola vez). La única diferencia con la EPROM es la ausencia de la ventana de cuarzo, por lo que nopuede ser borrada. Las versiones OTP se fabrican para sustituir tanto a las EPROM normales como

Page 8: BIOS y POST

Memoria EPROM 6

Este microcontrolador 8749 almacena su programa enuna EPROM interna.

Una EPROM de 4KB (32Kbit) 1984.

Vista detallada del interior de una memoria.

a las EPROM incluidas en algunos microcontroladores. Estasúltimas fueron siendo sustituidas progresivamente por EEPROMs(para fabricación de pequeñas cantidades donde el coste no es loimportante) y por memoria flash (en las de mayor utilización).

Una EPROM programada retiene sus datos durante diez o veinteaños, y se puede leer un número ilimitado de veces. Para evitar elborrado accidental por la luz del sol, la ventana de borrado debepermanecer cubierta. Las antiguas BIOS de los ordenadorespersonales eran frecuentemente EPROM y la ventana de borradoestaba habitualmente cubierta por una etiqueta que contenía elnombre del productor de la BIOS, su revisión y una advertencia decopyright.

Las EPROM pueden venir en diferentes tamaños y capacidades.Así, para la familia 2700 se pueden encontrar:

Page 9: BIOS y POST

Memoria EPROM 7

Tipo de EPROM Tamaño — bits Tamaño — Bytes Longitud (hex) Última dirección (hex)

1702, 1702A 2 Kbits 256 100 000FF

2704 4 Kbits 512 200 001FF

2708 8 Kbits 1 KBytes 400 003FF

2716, 27C16 16 Kbits 2 KBytes 800 007FF

2732, 27C32 32 Kbits 4 KBytes 1000 00FFF

2764, 27C64 64 Kbits 8 KBytes 2000 01FFF

27128, 27C128 128 Kbits 16 KBytes 4000 03FFF

27256, 27C256 256 Kbits 32 KBytes 8000 07FFF

27512, 27C512 512 Kbits 64 KBytes 10000 0FFFF

27C010, 27C100 1 Mbits 128 KBytes 20000 1FFFF

27C020 2 Mbits 256 KBytes 40000 3FFFF

27C040 4 Mbits 512 KBytes 80000 7FFFF

27C080 8 Mbits 1 MBytes 100000 FFFFF

NOTA: 1702 EPROM son PMOS, las EPROM de las serie 27x que contienen una C en el nombre están basadas en CMOS, el resto son NMOS

Pines de la EPROM 2764

+--------------+

VPP |1 +--+ 28| VCC

A12 |2 27| /PGM

A7 |3 26| NC

A6 |4 25| A8

A5 |5 24| A9

A4 |6 23| A11

A3 |7 2764 22| /OE

A2 |8 21| A10

A1 |9 20| /CE

A0 |10 19| D7

D0 |11 18| D6

D1 |12 17| D5

D2 |13 16| D4

GND |14 15| D3

+--------------+

Borrado de un EPROMUna memoria EPROM puede ser borrada con una lámpara de luz UV, del tipo UV-C, que emita radiación en torno alos 2537 Å (Angstrom) o 254nm, a una distancia de unos 2,5 cm de la memoria. La radiación alcanza las células dela memoria a través de una ventanilla de cuarzo transparente situada en la parte superior de la misma.Para borrar una EPROM se necesita que la cantidad de radiación recibida por la misma se encuentre en torno a los 15W/cm^2 durante un segundo. El tiempo de borrado real suele ser de unos 20 minutos debido a que las lámparasutilizadas suelen tener potencias en torno a los 12 mW/cm² (12 mW x 20 x 60 s = 14.4 W de potencia suministrada).Este tiempo también depende del fabricante de la memoria que se desee borrar. En este tiempo todos sus bits seponen a 1.

Page 10: BIOS y POST

Memoria EPROM 8

Es importante evitar la sobreexposición del tiempo de radiación a las EPROM; es decir, la potencia luminosasuministrada a la memoria, pues se produce un envejecimiento prematuro de las mismas.Debido a que la radiación solar e incluso la luz artificial proveniente de tubos fluorescentes borra la memorialentamente (de una semana a varios meses), es necesario tapar dicha ventanilla con una etiqueta opaca que lo evite,una vez que son grabadas. Se debe aclarar que una EPROM no puede ser borrada parcial o selectivamente; de ahíque por muy pequeña que fuese la eventual modificación a realizar en su contenido, inevitablemente se deberá borrary reprogramar en su totalidad.

Borrador de EPROMUn borrador de EPROM es un caja opaca ópticamente, con una fuente de luz UV del tipo C, la cual también esutilizada para esterilizar instrumentos quirúrgicos y/o como germicida.

Lámpara borradora de EPROM.

Para borrar las EPROM no se puede utilizar las luz "UV Negra", (quees comúnmente utilizada para verificar billetes, tickets, etc.), queemiten en la región UV-A, (365 nm). La única luz que funciona es laUV-C, (254 nm), la cual emite "luz peligrosa" o "germicida", (matagérmenes). Es "luz peligrosa" por que la exposición prolongada puedecausar cataratas a largo plazo y daño en la piel; sin embargo unaexposición breve, unos 5 segundos continuos en la piel, no debería decausar más que una leve resequedad, por lo que es necesario tomartodas las precauciones para evitar estos problemas. Dado que este tipode luz UV-C se encuentra en la luz solar, si se deja una EPROMdirectamente bajo ésta, en algunas días o semanas se borraran; por loque se requiere proteger las EPROM una vez se hayan programado.

Se puede utilizar una lámpara de tubo normal de 4 W del tipo F4T5 (4 watt, 5 pulgadas) que da luz blanca (ver foto).También un tubo de luz G4T5 "Germicidal UVC", que tiene el vidrio claro, para borrar las EPROM. La "G" es paragermicidas, lo mismo que la "F" es para fosforescentes (aunque no tengan fósforo). Otro tipo de lámparacomúnmente utilizada es la PHILIPS TUV 4W-G4T5-240805D-4WTUV.

Circuito simple para borrador de EPROM, (se lepuede agregar temporizador).

Las lámparas UV que tienen el vidrio morado o lila son para elespectro UV-Visible o "UV Negra", normalmente están marcadascomo U4T5 o similar y no funcionan para borrar las EPROM.Un tubo de luz fluorescente de luz blanca, tiene una cubierta de fósforoen el interior del vidrio. La Luz UV del mercurio excita el fósforo, elcual re-radia la energía en el rango visible. Las lámparas UV paraborradores de EPROM o germicidas usan directamente la luz del vaporde mercurio. El vidrio se debe de hacer de cuarzo, en lugar de vidrioordinario, para evitar que el vidrio absorba la mayor parte de los rayosUV. El cuarzo es más transparente en las longitudes UV del mercurio.

También podrían ser borrados si son expuestos a la luz de la soldadura eléctrica (de electrodo), con el riesgo que unachispa queme el chip, debido a que se debe de acercar la EPROM como a unos 10 o 15 cm para que reciban lasuficiente radiación para borrarlos. En teoría también se pueden borrar con rayos X, "tomando radiografías delEPROM", el tiempo de borrado dependerá de la calibración/emisión del equipo de rayos X utilizado.

Page 11: BIOS y POST

Memoria EPROM 9

Diferencia entre Eprom C y No-CLa única diferencia entre los 27256 y los 27C256 es que los 27256 usan NMOS mientras los 27C usan tecnologíaCMOS. CMOS sólo consume potencia apreciable cuando una señal está cambiando. NMOS usa canal N FET's conelementos resistores, mientras CMOS evita las resistencias que desperdician energía por utilizar ambos canales N y PFET. Además los CMOS evitan la producción de calor, permitiendo arreglos más compactos de transistores de losque los NMOS son capaces. La alta densidad de elementos de los CMOS reduce las distancias de interconexión locual incrementa la velocidad. Además CMOS brilla cuando hay una cantidad limitada de energía como cuando seutiliza un sistema alimentado por baterías.Se presentan algunos problemas en las EPROM CMOS usando programadores viejos, debido a a las diferencias enlos voltajes de programación, (CMOS tiene 12,5 Vpp). EPROM CMOS también requieren una fuente de voltaje,(Vcc), de exactamente 6 Voltios. CMOS son fáciles de borrar pero tienden a morir si son sobre expuestos a la luzUV.

Decodificando los Números de los EPROM•• 27(C)XXX son EPROM o OTPROMS.•• 57(C)XXX son EPROM o OTPROMS que permiten 8 líneas de dirección bajas a ser multiplezadas con la línea

de datos (Algunos MCU's multiplexan juntas la direcciones bajas y la línea de datos). Estos todavía se programancomo los EPROM 27(C) XXX en los programadores de bolsillos, porque el algoritmo del software lo tiene encuenta.

•• 28(C)XXX son EEPROM con la C indicando para CMOS.•• 28FXXX son Flash EEPROM con la F señalando para Flash. No confundir con EPROM.

Cross listLas siguientes partes pueden ser la misma - (de acuerdo a las guías de referencia de los fabricantes), allí puedenhaber algunas diferencias incluyendo el algoritmo usado para programarlos.

Manufacturer AMD AMIC Atmel Fujitsu Hitachi Hynix INTEL Mitsu-

bishi

NEC NSC SGS SST ST

micro

TI Toshiba Winbond PINs

prefix AM AE ASD AT MBM HN HY D M5M UPD NM M SST M TMS TC W

32K 2732 2732 2732 2732 27C32 D2732 27C32Q 2732 2732 N/A

64K 27C64 27C64 27C64 27C64 27C64 27C64 27C64Q 27C64 27C64 N/A

128K 27C128 27C128 27C128 27C128 27C128 27C128 27C128Q 27C128 27C128 N/A

256K 27C256 27C256 27C256 27C256 27C256 27C256 27C256 27C256Q 27C256 27SF256 27256 27C256 57256

28HC256

512K 27C512 27C512 27C512 27C512 27C512 27C512 27C512 27C512Q 27C512 27SF512 27C512 27C512 57512 27E512

28F512 29C512 29EE512

49C512 39SF512 29F512 29EE512

1MEG 27C010 29F1008 27C010 27C1001 27C010 27C010 27C101 27C1001 27C010Q 27C1001 27SF010 27C1001 27C010 571000 27E010

29C010

49F001 28F001 39SF010 29F010 29EE011

28F010 49F010 28F010

29C010 29EE010

2MEG 27C020 29F2008 27C020 27C2001 27C020 27C020 27C201 27C2001 27C020Q 27C2001 27SF020 27C2001 27C020 N/A 27E020

Page 12: BIOS y POST

Memoria EPROM 10

29F002 29C02049F02049F002

29F002 28F002 29EE02039SF020

29F002 29C020

4MEG 27C040 27C4001 27C040 27C040 27C401 27C4001 27C040Q 27C4001 27C040 574000

29F040 29C04049F040

28F004 28SF04039SF040

28SF04029F040

29040

29F040 29F040 29F040 29F040 BM29F040

x16 29F400 29F400 29F400

8MEG 2901029001290011

27C801 32

29F080 29F080 29F080

x16 29F800 29F800 29F800

16MEG 29002290021

32

32MEG 2940029040A

32/48

64Meg 29800 48

Memoria flash

Una Memoria USB. El chip de la izquierda es lamemoria flash. El controlador está a la derecha.

La memoria flash —derivada de la memoria EEPROM— permite lalectura y escritura de múltiples posiciones de memoria en la mismaoperación. Gracias a ello, la tecnología flash, siempre medianteimpulsos eléctricos, permite velocidades de funcionamiento muysuperiores frente a la tecnología EEPROM primigenia, que sólopermitía actuar sobre una única celda de memoria en cada operación deprogramación. Se trata de la tecnología empleada en los dispositivosdenominados pendrive.

Historia

La historia de la memoria flash siempre ha estado muy vinculada conel avance del resto de las tecnologías a las que presta sus servicios como routers, módems, BIOS de los PC, wireless,etc. Fue Fujio Masuoka en 1984, quien inventó este tipo de memoria como evolución de las EEPROM existentes poraquel entonces. Intel intentó atribuirse la creación de esta sin éxito, aunque si comercializó la primera memoria flashde uso común.

Entre los años 1994 y 1998, se desarrollaron los principales tipos de memoria que conocemos hoy, como laSmartMedia o la CompactFlash. La tecnología pronto planteó aplicaciones en otros campos. En 1998, la compañíaRio comercializó el primer ‘Walkman’ sin piezas móviles aprovechando el modo de funcionamiento de SmartMedia.Era el sueño de todo deportista que hubiera sufrido los saltos de un discman en el bolsillo.En 1994 SanDisk comenzó a comercializar tarjetas de memoria (CompactFlash) basadas en estos circuitos, y desde entonces la evolución ha llegado a pequeños dispositivos de mano de la electrónica de consumo como reproductores de MP3 portátiles, tarjetas de memoria para vídeo consolas, capacidad de almacenamiento para las PC Card que nos

Page 13: BIOS y POST

Memoria flash 11

permiten conectar a redes inalámbricas y un largo etcétera, incluso llegando a la aeronáutica espacial. El espectro esgrande.

GeneralidadesEconómicamente hablando, el precio en el mercado cumple la ley de moore. En el año 2011, el coste por MB en losdiscos duros son muy inferiores a los que ofrece la memoria flash y, además los discos duros tienen una capacidadmuy superior a la de las memorias flash.Ofrecen, además, características como gran resistencia a los golpes, bajo consumo y por completo silencioso, ya queno contiene ni actuadores mecánicos ni partes móviles. Su pequeño tamaño también es un factor determinante a lahora de escoger para un dispositivo portátil, así como su ligereza y versatilidad para todos los usos hacia los que estáorientado.Sin embargo, todos los tipos de memoria flash sólo permiten un número limitado de escrituras y borrados,generalmente entre 10.000 y un millón, dependiendo de la celda, de la precisión del proceso de fabricación y delvoltaje necesario para su borrado.Este tipo de memoria está fabricado con puertas lógicas NOR y NAND para almacenar los 0s ó 1s correspondientes.Actualmente (08-08-2005) hay una gran división entre los fabricantes de un tipo u otro, especialmente a la hora deelegir un sistema de ficheros para estas memorias. Sin embargo se comienzan a desarrollar memorias basadas enORNAND.Los sistemas de ficheros para estas memorias están en pleno desarrollo aunque ya en funcionamiento como porejemplo JFFS originalmente para NOR, evolucionado a JFFS2 para soportar además NAND o YAFFS, ya en susegunda versión, para NAND. Sin embargo, en la práctica se emplea un sistema de ficheros FAT por compatibilidad,sobre todo en las tarjetas de memoria extraible.Otra característica ha sido la resistencia térmica de algunos encapsulados de tarjetas de memoria orientadas a lascámaras digitales de gama alta. Esto permite funcionar en condiciones extremas de temperatura como desiertos oglaciares ya que el rango de temperaturas soportado abarca desde los -25 °C hasta los 85 °C.Las aplicaciones más habituales son:• El llavero USB que, además del almacenamiento, suelen incluir otros servicios como radio FM, grabación de voz

y, sobre todo como reproductores portátiles de MP3 y otros formatos de audio.• Las PC Card• Las tarjetas de memoria flash que son el sustituto del carrete en la fotografía digital, ya que en las mismas se

almacenan las fotos.Existen varios estándares de encapsulados promocionados y fabricados por la mayoría de las multinacionalesdedicadas a la producción de hardware.

Acceso a bajo nivelFlash, como tipo de EEPROM que es, contiene una matriz de celdas con un transistor evolucionado con dos puertasen cada intersección. Tradicionalmente sólo almacenan un bit de información. Las nuevas memorias flash, llamadastambién dispositivos de celdas multi-nivel, pueden almacenar más de un bit por celda variando el número deelectrones que almacenan.Estas memorias están basadas en el transistor FAMOS (Floating Gate Avalanche-Injection Metal OxideSemiconductor) que es, esencialmente, un transistor NMOS con un conductor (basado en un óxido metálico)adicional localizado o entre la puerta de control (CG – Control Gate) y los terminales fuente/drenador contenidos enotra puerta (FG – Floating Gate) o alrededor de la FG conteniendo los electrones que almacenan la información.

Page 14: BIOS y POST

Memoria flash 12

Memoria flash de tipo NOR

Cableado y estructura en silicio de la memoriaflash NOR

En las memorias flash de tipo NOR, cuando los electrones seencuentran en FG, modifican (prácticamente anulan) el campoeléctrico que generaría CG en caso de estar activo. De esta forma,dependiendo de si la celda está a 1 ó a 0, el campo eléctrico de la celdaexiste o no. Entonces, cuando se lee la celda poniendo un determinadovoltaje en CG, la corriente eléctrica fluye o no en función del voltajealmacenado en la celda. La presencia/ausencia de corriente se detecta einterpreta como un 1 ó un 0, reproduciendo así el dato almacenado. Enlos dispositivos de celda multi-nivel, se detecta la intensidad de lacorriente para controlar el número de electrones almacenados en FG einterpretarlos adecuadamente.

Para programar una celda de tipo NOR (asignar un valor determinado) se permite el paso de la corriente desde elterminal fuente al terminal sumidero, entonces se coloca en CG un voltaje alto para absorber los electrones yretenerlos en el campo eléctrico que genera. Este proceso se llama hot-electrón injection. Para borrar (poner a “1”, elestado natural del transistor) el contenido de una celda, expulsar estos electrones, se emplea la técnica deFowler-Nordheim tunnelling, un proceso de tunelado mecánico – cuántico. Esto es, aplicar un voltaje inversobastante alto al empleado para atraer a los electrones, convirtiendo al transistor en una pistola de electrones quepermite, abriendo el terminal sumidero, que los electrones abandonen el mismo. Este proceso es el que provoca eldeterioro de las celdas, al aplicar sobre un conductor tan delgado un voltaje tan alto.Es necesario destacar que las memorias flash están subdivididas en bloques (en ocasiones llamados sectores) y por lotanto, para el borrado, se limpian bloques enteros para agilizar el proceso, ya que es la parte más lenta del proceso.Por esta razón, las memorias flash son mucho más rápidas que las EEPROM convencionales, ya que borran byte abyte. No obstante, para reescribir un dato es necesario limpiar el bloque primero para después reescribir sucontenido.

Memorias flash de tipo NAND

Cableado y estructura en silicio de la memoriaflash NAND

Las memorias flash basadas en puertas lógicas NAND funcionan deforma ligeramente diferente: usan un túnel de inyección para laescritura y para el borrado un túnel de ‘soltado’. Las memorias basadasen NAND tienen, además de la evidente base en otro tipo de puertas,un coste bastante inferior, unas diez veces de más resistencia a lasoperaciones pero sólo permiten acceso secuencial (más orientado adispositivos de almacenamiento masivo), frente a las memorias flashbasadas en NOR que permiten lectura de acceso aleatorio. Sinembargo, han sido las NAND las que han permitido la expansión deeste tipo de memoria, ya que el mecanismo de borrado es más sencillo(aunque también se borre por bloques) lo que ha proporcionado unabase más rentable para la creación de dispositivos de tipo tarjeta dememoria. Las populares memorias USB o también llamadas Pendrives, utilizan memorias flash de tipo NAND.

Page 15: BIOS y POST

Memoria flash 13

Comparación de memorias flash tipo NOR y NANDPara comparar estos tipos de memoria se consideran los diferentes aspectos de las memorias tradicionalmentevalorados.•• La densidad de almacenamiento de los chips es actualmente bastante mayor en las memorias NAND.•• El coste de NOR es mucho mayor.•• El acceso NOR es aleatorio para lectura y orientado a bloques para su modificación.•• En la escritura de NOR podemos llegar a modificar un solo bit. Esto destaca con la limitada reprogramación de

las NAND que deben modificar bloques o palabras completas.• La velocidad de lectura es muy superior en NOR (50-100 ns) frente a NAND (10 µs de la búsqueda de la página +

50 ns por byte).•• La velocidad de escritura para NOR es de 5 µs por byte frente a 200 µs por página en NAND.• La velocidad de borrado para NOR es de 1 ms por bloque de 64 KB frente a los 2 ms por bloque de 16 KB en

NAND.•• La fiabilidad de los dispositivos basados en NOR es realmente muy alta, es relativamente inmune a la corrupción

de datos y tampoco tiene bloques erróneos frente a la escasa fiabilidad de los sistemas NAND que requierencorrección de datos y existe la posibilidad de que queden bloques marcados como erróneos e inservibles.

En resumen, los sistemas basados en NAND son más baratos y rápidos pero carecen de una fiabilidad que los hagaeficientes, lo que demuestra la necesidad imperiosa de un buen sistema de ficheros. Dependiendo de qué sea lo quese busque, merecerá la pena decantarse por uno u otro tipo.

EstandarizaciónEl grupo Open NAND Flash Interface (ONFI) ha desarrollado una interfaz estandarizada a bajo nivel para chips dememoria NAND. Esto permite la interoperabilidad entre dispositivos NAND de diferentes fabricantes. El ONFIversión 1.0[1] fue lanzado el 28 de diciembre de 2006. Especifica:• Una interfaz física estándar (Pinout) para memorias NAND.•• Un set de comandos estándar para leer, escribir y borrar chips NAND.• Un mecanismo para auto-identificación (comparable a la función de detección de presencia de módulos de

memoria SDRAM)El grupo ONFI es apoyado por la mayoría de los fabricantes de memorias flash NAND, incluyendo Hynix, Intel,Micron Technology, y Numonyx, así como por los principales fabricantes de dispositivos que incorporan chips dememoria flash NAND.[2]

Un grupo de proveedores, incluyendo Intel, Dell, y Microsoft formaron el grupo de trabajo NVM Express(Non-Volatile Memory Host Controller Interface). El objetivo del grupo es proporcionar software estándar einterfaces de programación hardware para los subsistemas de memoria no volátil, incluido el dispositivo "flashcache", conectado al bus PCI Express.

Page 16: BIOS y POST

Memoria flash 14

Tarjetero flashUn tarjetero flash es un periférico que lee o escribe en memoria flash. Actualmente, los instalados en ordenadores(incluidos en una placa o mediante puerto USB), marcos digitales, lectores de DVD y otros dispositivos, suelen leervarios tipos de tarjetas.

Sistemas de ficheros flashDiseñar un sistema de ficheros eficiente para las memorias flash se ha convertido en una carrera vertiginosa ycompleja, ya que, aunque ambos (NOR y NAND) son tipos de memoria flash, tienen características muy diferentesentre sí a la hora de acceder a esos datos. Esto es porque un sistema de ficheros que trabaje con memorias de tipoNOR incorpora varios mecanismos innecesarios para NAND y, a su vez, NAND requiere mecanismos adicionales,innecesarios para gestionar la memoria de tipo NOR.Un ejemplo podría ser un recolector de basura. Esta herramienta está condicionada por el rendimiento de lasfunciones de borrado que, en el caso de NOR es muy lento y, además, un recolector de basura NOR requiere unacomplejidad relativa bastante alta y limita las opciones de diseño del sistema de ficheros. Comparándolo con lossistemas NAND, que borran mucho más rápidamente, estas limitaciones no tienen sentido.Otra de las grandes diferencias entre estos sistemas es el uso de bloques erróneos que pueden existir en NAND perono tienen sentido en los sistemas NOR que garantizan la integridad. El tamaño que deben manejar unos y otrossistemas también difiere sensiblemente y por lo tanto es otro factor a tener en cuenta. Se deberá diseñar estossistemas en función de la orientación que se le quiera dar al sistema.Los dos sistemas de ficheros que se disputan el liderazgo para la organización interna de las memorias flash sonJFFS (Journaling Flash File System) y YAFFS (Yet Another Flash File System), ExFAT es la opción de Microsoft.

Antecedentes de la memoria flashLas memorias han evolucionado mucho desde los comienzos del mundo de la computación. Conviene recordar lostipos de memorias de semiconductores empleadas como memoria principal y unas ligeras pinceladas sobre cada unade ellas para enmarcar las memorias flash dentro de su contexto.Organizando estos tipos de memoria conviene destacar tres categorías si las clasificamos en función de lasoperaciones que podemos realizar sobre ellas, es decir, memorias de sólo lectura, memorias de sobre todo lectura ymemorias de lectura/escritura.•• Memorias de sólo lectura.

• ROM: (Read Only Memory): Se usan principalmente en microprogramación de sistemas. Los fabricantes lassuelen emplear cuando producen componentes de forma masiva.

• PROM: (Programmable Read Only Memory): El proceso de escritura es electrónico. Se puede grabarposteriormente a la fabricación del chip, a diferencia de las anteriores que se graba durante la fabricación.Permite una única grabación y es más cara que la ROM.

•• Memorias de sobre todo lectura.• EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory): Se puede escribir varias veces de forma eléctrica, sin

embargo, el borrado de los contenidos es completo y a través de la exposición a rayos ultravioletas (de esto quesuelen tener una pequeña ‘ventanita’ en el chip).

• EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory): Se puede borrar selectivamente byte abyte con corriente eléctrica. Es más cara que la EPROM.

•• Memoria flash: Está basada en las memorias EEPROM pero permite el borrado bloque a bloque y es másbarata y densa.

• Memorias de Lectura/Escritura (RAM)

Page 17: BIOS y POST

Memoria flash 15

• DRAM (Dynamic Random Access Memory): Los datos se almacenan como en la carga de un condensador.Tiende a descargarse y, por lo tanto, es necesario un proceso de refresco periódico. Son más simples y baratasque las SRAM.

• SRAM (Static Random Access Memory): Los datos se almacenan formando biestables, por lo que no requiererefresco. Igual que DRAM es volátil. Son más rápidas que las DRAM y más caras.

FuturoEl futuro del mundo de la memoria flash es bastante alentador, ya que se tiende a la ubicuidad de las computadoras yelectrodomésticos inteligentes e integrados y, por ello, la demanda de memorias pequeñas, baratas y flexibles seguiráen alza hasta que aparezcan nuevos sistemas que lo superen tanto en características como en coste. En apariencia,esto no parecía muy factible ni siquiera a medio plazo ya que la miniaturización y densidad de las memorias flashestaba todavía lejos de alcanzar niveles preocupantes desde el punto de vista físico. Pero con la aparición delmemristor el futuro de las memorias flash comienza a opacarse.El desarrollo de las memorias flash es, en comparación con otros tipos de memoria sorprendentemente rápido tantoen capacidad como en velocidad y prestaciones. Sin embargo, los estándares de comunicación de estas memorias, deespecial forma en la comunicación con los PC es notablemente inferior, lo que puede retrasar los avancesconseguidos.La apuesta de gigantes de la informática de consumo como AMD y Fujitsu en formar nuevas empresas dedicadasexclusivamente a este tipo de memorias como Spansion en julio de 2003 auguran fuertes inversiones eninvestigación, desarrollo e innovación en un mercado que en 2005 sigue creciendo y que ya registró en 2004 uncrecimiento asombroso hasta los 15.000 millones de dólares (después de haber superado la burbuja tecnológica delllamado boom punto com) según el analista de la industria Gartner, que avala todas estas ideas.Es curioso que esta nueva empresa, concretamente, esté dando la vuelta a la tortilla respecto a las velocidades conuna técnica tan sencilla en la forma como compleja en el fondo de combinar los dos tipos de tecnologías reinantes enel mundo de las memorias flash en tan poco tiempo. Sin duda se están invirtiendo muchos esfuerzos de todo tipo eneste punto.Sin embargo, la memoria flash se seguirá especializando fuertemente, aprovechando las características de cada tipode memoria para funciones concretas. Supongamos una Arquitectura Harvard para un pequeño dispositivo como unPDA; la memoria de instrucciones estaría compuesta por una memoria de tipo ORNAND (empleando la tecnologíaMirrorBit de segunda generación) dedicada a los programas del sistema, esto ofrecería velocidades sostenidas dehasta 150 MB/s de lectura en modo ráfaga según la compañía con un costo energético ínfimo y que implementa unaseguridad por hardware realmente avanzada; para la memoria de datos podríamos emplear sistemas basados enpuertas NAND de alta capacidad a un precio realmente asequible. Sólo quedaría reducir el consumo de los potentesprocesadores para PC actuales y dispondríamos de un sistema de muy reducidas dimensiones con unas prestacionesque hoy en día sería la envidia de la mayoría de los ordenadores de sobremesa. Y no queda mucho tiempo hasta queestos sistemas tomen, con un esfuerzo redoblado, las calles.Cualquier dispositivo con datos críticos empleará las tecnologías basadas en NOR u ORNAND si tenemos en cuentaque un fallo puede hacer inservible un terminal de telefonía móvil o un sistema médico por llegar a un caso extremo.Sin embargo, la electrónica de consumo personal seguirá apostando por las memorias basadas en NAND por suinmensamente reducido costo y gran capacidad, como los reproductores portátiles de MP3 o ya, incluso,reproductores de DVD portátiles. La reducción del voltaje empleado (actualmente en 1,8 V la más reducida), ademásde un menor consumo, permitirá alargar la vida útil de estos dispositivos sensiblemente. Con todo, los nuevos retosserán los problemas que sufren hoy en día los procesadores por su miniaturización y altas frecuencias de reloj de losmicroprocesadores.Los sistemas de ficheros para memorias flash, con proyectos disponibles mediante CVS (Concurrent Version System) y código abierto permiten un desarrollo realmente rápido, como es el caso de YAFFS2, que, incluso, ha

Page 18: BIOS y POST

Memoria flash 16

conseguido varios patrocinadores y hay empresas realmente interesadas en un proyecto de esta envergadura.La integración con sistemas inalámbricos permitirá unas condiciones propicias para una mayor integración yubicuidad de los dispositivos digitales, convirtiendo el mundo que nos rodea en el sueño de muchos desde la décadade 1980. Pero no sólo eso, la Agencia Espacial Brasileña, por citar una agencia espacial, ya se ha interesadooficialmente en este tipo de memorias para integrarla en sus diseños; la NASA ya lo hizo y demostró en Marte sufuncionamiento en el Spirit (rover de la NASA, gemelo de Opportunity), donde se almacenaban incorrectamente lasórdenes como bien se puede recordar. Esto sólo es el principio. Y más cerca de lo que creemos. Intel asegura que el90% de los PC, cerca del 90% de los móviles, el 50% de los módems, etc., en 1997 ya contaban con este tipo dememorias.

Memoria flash como sustituto del disco duroEn la actualidad TDK está fabricando discos duros con memorias flash NAND de 32 Gb con un tamaño similar al deun disco duro de 2,5 pulgadas, similares a los discos duros de los portátiles con una velocidad de 33,3 Mb/s. Elproblema de este disco duro es que, al contrario de los discos duros convencionales, tiene un número limitado deaccesos. Samsung también ha desarrollado memorias NAND de hasta 32 Gb.Apple presentó el 20 de octubre del 2010 una nueva versión de la computadora portátil MacBook Air en el eventodenominado ‘De vuelta al Mac’ (Back to the Mac), en su sede general de Cupertino, en California (Estados Unidos).Una de las características más resaltantes de este nuevo equipo es que no tiene disco duro, sino una memoria flash, loque la hace una máquina más rápida y ligera.Según David Cuen, un especialista consultado por la BBC Mundo, “la memoria flash es una apuesta interesante peroarriesgada. La pregunta es: ¿está el mercado preparado para deshacerse de los discos duros? Apple parece pensar quesí”.[3]

La expansión de la memoria flash es prácticamente infinita. El 7 de enero de 2013, Kingston lanzó una memoriaflash (DataTraveler HyperX Predator 3.0) con una capacidad máxima de 1 TB.[4]

Memoria flash como RAMA partir de 2012, hay intentos de utilizar la memoria flash como memoria principal del ordenador, DRAM. Demomento es más lenta que la DRAM convencional, pero utiliza hasta diez veces menos energía, y también essignificativamente más barata.[5] La fuente muestra una foto del dispositivo que se parece a una tarjeta PCI-Express,soportada por el driver correspondiente.

Referencias[2] Lista de los miembros ONFI http:/ / onfi. org/ membership/ .[3] Capacidad de los MacBook Air (http:/ / www. xataka. com/ portatiles/ aumentando-la-capacidad-de-los-ssd-de-los-ultimos-macbook-air),[4] Kingston (http:/ / www. kingston. com/ us/ company/ press/ article/ 6487), Presentación de la primera memoria de 1 TB[5] Douglas Perry (2012) (http:/ / www. tomshardware. com/ news/ fusio-io-flash-ssdalloc-memory-ram,16352. html) Princeton: Replacing RAM

with Flash Can Save Massive Power.

Page 19: BIOS y POST

Memoria flash 17

Enlaces externos• Memoria flash Intel 65nm NOR para equipos móviles (http:/ / www. hard-h2o. com/ vernoticia/ 2719/

memoria-flash-intel-65nm-nor-para-equipos-moviles. html)• Herramienta para recuperación de datos de MEMORIAS FLASH (http:/ / foro. elhacker. net/ index. php/

topic,109987. 0. html)• Los sistemas basados en memoria flash o estática revolucionan la capacidad de los almacenamientos de los

equipos electrónicos portátiles (http:/ / canales. laverdad. es/ guiaocio/ pg171204/ suscr/ nec6. htm)• How Flash Memory Works (http:/ / computer. howstuffworks. com/ flash-memory. htm)• Memoria flash, la nueva forma de llevar tus documentos (http:/ / microasist. com. mx/ noticias/ internet/

ksoin200804. shtml)• JFFS: The Journalling Flash File System (http:/ / sources. redhat. com/ jffs2/ jffs2-html/ jffs2-html. html)• Agencia Espacial Brasileña: Un diseño que incluye el uso de Memoria flash (http:/ / www. aeb. gov. br/ PDF/

OPERACAOCOOMAN/ Relatório pag_43-60_Stancato. pdf)• Aleph One: YAFFS (http:/ / www. aleph1. co. uk/ yaffs/ )• Spansion Flash Memory Product Information (http:/ / www. amd. com/ la-es/ FlashMemory/ ProductInformation/

0,,37_1447,00. html)• FLASH memory cell (http:/ / www. bell-labs. com/ org/ physicalsciences/ projects/ 60nm/ 60nm3. html)• Turning Digital Memories into Home Entertainment OnDVD Now Bundled with All Delkin Reader/Writers

(http:/ / www. delkin. com/ delkin_news_press_release. php?id=19)• Samsung innova en el mercado de Semiconductores (http:/ / www. electronicafacil. net/ modules.

php?op=modload& name=News& file=article& sid=113)• Sandisk introduce Extreme III, memorias flash de alta velocidad (http:/ / www. hispazone. com/ contnoti.

asp?IdNoticia=1549)• Intel StrataFlashTM Memory Technology Overview (http:/ / www. intel. com/ design/ flash/ isf/ overview. pdf)• Introducing YAFFS, the first NAND-specific flash file system (http:/ / www. linuxdevices. com/ articles/

AT9680239525. html)• Monografías.com: EPROMs (http:/ / www. monografias. com/ trabajos/ eproms/ eproms. shtml)• Nueva memoria flash para teléfonos móviles (http:/ / www. noticiasdot. com/ publicaciones/ 2002/ 0402/ 1901/

noticias1904-01. htm)• pchardware.org: La memoria FLASH (http:/ / www. pchardware. org/ memorias/ flash. php)• Nuevo formato de tarjeta de memoria para móviles (http:/ / www. vnunet. es/ Actualidad/ Noticias/

Infraestructuras/ Innovación/ 20040227019)

Page 20: BIOS y POST

Arranque (informática) 18

Arranque (informática)

Fase POST de una PC basada en firmware BIOS.

Fase de carga de GNU/Linux (Knoppix).

En informática, la secuencia de arranque, (boot o booting en inglés)es el proceso que inicia el sistema operativo cuando el usuarioenciende una computadora. Se encarga de la inicialización del sistemay de los dispositivos.

Cargador de arranque

Un cargador de arranque ( "bootloader" en inglés) es un programasencillo (que no tiene la totalidad de las funcionalidades de un sistemaoperativo) diseñado exclusivamente para preparar todo lo que necesitael sistema operativo para funcionar. Normalmente se utilizan loscargadores de arranque multietapas, en los que varios programaspequeños se suman los unos a los otros, hasta que el último de elloscarga el sistema operativo.

En los ordenadores modernos, el proceso de arranque comienza con laCPU ejecutando los programas contenidos en la memoria ROM en unadirección predefinida (se configura la CPU para ejecutar esteprograma, sin ayuda externa, al encender el ordenador).

Cargador de arranque de segunda etapa

Plymouth desplegando una animación en Fedora.

Este programa contiene funcionalidades rudimentarias para buscarunidades que se puedan seleccionar para participar en el arranque, ycargar un pequeño programa desde una sección especial de la unidadmás prometedora. El pequeño programa no es, en sí mismo, un sistemaoperativo sino, simplemente, un cargador de arranque de segundonivel, como Lilo o Grub, que es capaz de cargar el sistema operativopropiamente dicho y, finalmente, transferirle el control. El sistema seauto-iniciará y puede cargar los controladores de dispositivos y otrosprogramas que son necesarios para el normal funcionamiento delsistema operativo.

El proceso de arranque se considera completo cuando el ordenador está preparado para contestar a los requerimientosdel exterior. El típico ordenador moderno arranca en, aproximadamente, un minuto (del cual, 15 segundos sonempleados por los cargadores de arranque preliminares y, el resto, por el cargador del sistema operativo), mientrasque los grandes servidores pueden necesitar varios minutos para arrancar y comenzar todos los servicios; paraasegurar una alta disponibilidad, ofrecen unos servicios antes que otros.La mayoría de los sistemas empotrados deben arrancar casi instantáneamente, por ejemplo, esperar un minuto parapoder ver la TV se considera inaceptable. Por ello, tienen el sistema operativo en la ROM o memoria flash, gracias alo que pueden ser ejecutados de forma casi instantánea.

Page 21: BIOS y POST

Arranque (informática) 19

Bootsplash & SplashyEn el sistema operativo Linux el proceso de arranque mostraba los pasos que iba dando por pantalla en modo texto;el kernel muestra dicho proceso normalmente, pero un parche llamado splashy,[1] (sustitudo de bootsplash[2]) lo quehace es ocultar esas líneas de texto, (previa opción quiet y splash en líneas de arranque), dejando una imagen másamigable en la pantalla con una barra de progreso; esto nos permite que al arrancar un Linux la gente pocoacostumbrada (más acostumbrada a Windows ) no se asuste por esas líneas; no obstante se puede cambiar al modo"verbose" (detallado) pulsando la tecla F2 que nos mostrará los mensajes que muestra el proceso de arranque.También dota a la consola de Linux de un fondo totalmente configurable e intercambiable con windoss.Todo esto es posible gracias al framebuffer, que nos posibilita las consolas a resoluciones y profundidades de coloraltas.

Referencias[1] http:/ / splashy. alioth. debian. org/ wiki[2] http:/ / www. bootsplash. org/ Welcome_to_the_graphical_world_of_Linux

Enlaces externos• Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Arranque (informática). Commons• Gag: Gestor de Arranque Gráfico (http:/ / gag. sourceforge. net/ es-index. html)• Página de BootSplash (http:/ / www. bootsplash. org)• El código de un IPL en GNU ensamblador (http:/ / code. google. com/ p/ akernelloader/ )

POSTEl POST es el acrónimo en inglés de Power On Self Test (Auto prueba de encendido). Es un proceso deverificación e inicialización de los componentes de entrada y salida en un sistema de cómputo que se encarga deconfigurar y diagnosticar el estado del hardware.

Códigos de errorEl conocimiento de los POST es muy importante cuando vamos a comprobar una tarjeta madre nueva o agregamosalgún hardware.

Código o cantidad de pitidos Significado

1 tono corto El POST ha terminado satisfactoriamente.

Tono ininterrumpido Fallo en el suministro eléctrico

Tonos cortos y seguidos Placa base estropeada

1 tono largo La memoria RAM no funciona o no hay instalada

1 tono largo y 1 corto Fallo en la placa base o en ROM

1 tono largo y 2 cortos Fallo en la tarjeta de vídeo o no hay instalada

1 tono largo y 3 cortos Fallo en la tarjeta EGA

2 tonos largos y 1 corto Fallo en la sincronización de imagen.

2 tonos cortos Error en la paridad de la memoria

3 tonos cortos Fallo en los primeros 64 Kb de la memoria RAM

Page 22: BIOS y POST

POST 20

4 tonos cortos Temporizador o contador defectuoso

5 tonos cortos El procesador o la tarjeta de vídeo no pasan el test

6 tonos cortos Fallo en el controlador del teclado

7 tonos cortos Modo virtual de procesador AT activo, Error de excepción/identificador del procesador.

8 tonos cortos Fallo en la escritura de la RAM de video.

9 tonos cortos Error de checksum de la ROM en la BIOS

10 tonos cortos Error de CMOS.

VariacionesAunque el POST está establecido como un estándar internacional, cada fabricante puede decidir cambiar yconfigurar de acuerdo a sus necesidades

Códigos de diagnóstico numéricos

BIOS POST card para el bus ISA.

BIOS POST card para el bus PCI.

Existen también dispositivos especiales que provistos de unapantalla LCD y conectado vía puerto serie (COM) o víaranuras ISA o PCI pinchadas en la placa base, permitenvisualizar un número hexadecimal el cual luego de serbuscado en otra tabla especial realiza la misma función, peropor supuesto, de una manera mucho más cómoda.

Actualmente las placas madres suelen tener integrado un parde visualizadores de siete segmentos que muestra los estadosdel POST y en su manual de fábrica la correspondientedescripción detallada de los códigos que muestra.

Page 24: BIOS y POST

Fuentes y contribuyentes del artículo 22

Fuentes y contribuyentes del artículoBIOS  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=66274091  Contribuyentes: 16JAE, 333, AS990, Acamposg71, Alejandro Dekauve, Alhen, Alkex, Alonsojpd, Ana directioner,Andreasmperu, Angelarmandol, Antonorsi, Berfito, Biasoli, BlackBeast, Bormann, Brainup, Brayan Sneider, Bucho, Chrihern, Chusete, Cookie, Crespo Oscar, Dangelin5, DanielithoMoya,David0811, Deephouser, Diegusjaimes, Diosa, Disbrai, Dodo, Drjackzon, Ebano07, Emillan, Er Komandante, Erick Capslock, Ernesto Graf, Fran89, Gabriel Fernando Rosso R., Galaxy4,Gerkijel, GermanX, Gizmo II, Greek, Groucho NL, Gsrdzl, HAMM, HIPATIA2006, HUB, Humberto, Icvav, Iranzop, Isha, Jamm2005us, Javierito92, Jeropaner, Jjvaca, Jkbw, Jmvgpartner,Jmvkrecords, JoaquinFerrero, Josmanbernal, Jsanchezes, Juanan Ruiz, Juckar, Jynus, Klondike, Kotasso, Kved, Lanteanchico, Lasusirexula, Laura Fiorucci, Madalberta, Mafores, MagisterMathematicae, Mahadeva, Maleiva, Mansoncc, Manuelt15, Marcecoro, MarcoAurelio, Mardred, Marialys1505, Matdrodes, Mdiagom, Miss Manzana, Moriel, Morph87, Mortadelo2005,Moskera100, Muro de Aguas, Mushii, Neodop, Netito777, Nioger, Nuen, Ortisa, Oscar ., Oscareduardocrespo, Oszi3L, PACO, Paintman, Pandachinoman, Petruss, Piero71, Platonides,Pmontaldo, RICARDOSA, Raul al16, Retama, Rigenea, Rolod, RoyFocker, Rubpe19, Sanbec, Satin, Sauron, Savh, Shalbat, Shooke, Snakeyes, Sse4t4e, SuperBraulio13, Superzerocool, Taichi,Technopat, Tirithel, Tomatejc, TorQue Astur, Tostadora, Txo, Vic Fede, Vitamine, Webfuhrer, Wpuv0012, Ying, Yio, Zuirdj, conversion script, Ál, 569 ediciones anónimas

Memoria de sólo lectura  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=66482061  Contribuyentes: A ver, AVIADOR, Aleator, Alejandrocaro35, Anaeulalia, Antur, Bedwyr, Biasoli, Bifus,Bilbo-b, BlackBeast, C h a n-Wiki, Cafl96, Camilo, Carturo222, Centeno, Chalisimo5, Correal95, Cristianuz12, Ctrl Z, Dangarcia, Dark, Daveyba, Diegusjaimes, Dodo, Dqueijo, Ecelan,Edmenb, Eiderheros, Elabra sanchez, Eloy, Elías, Emijrp, FAR, Farisori, Fede Threepwood, Ferbr1, FrancoGG, GermanX, Gh05t2k, Gonano, Gonza 22, Góngora, Halfdrag, Helmy oved, Icvav,Jarfil, Jkbw, Jorge C.Al, JorgeEA7, JorgeGG, Jorgeaber, Joseaperez, Josell2, Jsanchezes, Jugones55, Jurgens, Komodoloiu, Kved, Lasusirexula, Laura Fiorucci, Leonpolanco, Lolo23, Luigidakid,Luzbelito92, Mac, Maldoror, Mansoncc, Manuel Trujillo Berges, Manwë, Marcecoro, Matdrodes, Mel 23, Mercenario97, Miguel5526, Miguelangel21, MiniEnE, Moriel, Morza, Mr.Ajedrez,Museo8bits, Netito777, Nuen, OceanO, Pablo323, Paintman, Pilaf, Poco a poco, Prietoquilmes, Pólux, Queninosta, RaizRaiz, Rastrojo, Ricardogpn, Rigenea, Roblespepe, RubiksMaster110,Sanbec, Santga, Sorancio, Taichi, Tano4595, Technopat, The worst user, TheNava00, Tokzu, Torquemado, Travelour, Truor, U-Alex, Vanbasten 23, Xuankar, Yrithinnd, Zyder, 357 edicionesanónimas

Memoria EPROM  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=66190944  Contribuyentes: Alejandrocaro35, AngieGM, BetoCG, Biasoli, Cmarcante, Courcelles, Digigalos, Dodo,Dyolf77, Ecemaml, Elías, Farisori, Frutoseco, GermanX, Gizmo II, Gusama Romero, HUB, Helmy oved, Joseaperez, Josell2, Klystrode, Mac, Manuelt15, Marloneescobarc, Michaelm, Murphyera un optimista, Museo8bits, Queninosta, Racso, Sanbec, Sauron, Sifra, Superzerocool, Taichi, Tano4595, Tostadora, UA31, Xosema, Xuankar, Yrithinnd, 38 ediciones anónimas

Memoria flash  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=66563074  Contribuyentes: ANELKAOS, Airunp, Ajdelgado, Alejandrocaro35, Alvarol13, Banfield, Barbol, Biasoli,Bluenote, Bucephala, Danzaltharhell, David0811, Diegusjaimes, Dodo, Dogor, Edub, Eloy, Elrond 3097, Farisori, Felipe Canales, Fernandopcg, Fmariluis, GermanX, Guanucoluis, Humbefa,Inhakito, JMPerez, Javier Carro, Jkbw, Jobarrera, Jorpcolombia, Josber, Joseaperez, Josell2, Juanfran GG, Kuronokoneko, Lasusirexula, Laura Fiorucci, Leonpolanco, Lex Sparrow, Lobillo,LordT, Luciferfran, Mac, Maldoror, Marcecoro, Matdrodes, Mecamático, Moriel, Muro de Aguas, Nasqui3, Neomode, Netito777, Nicolas24H, Numbo3, Ordovas, Pablox, Poco a poco, Pólux,Qwertymith, Ramjar, Repulse, Retama, Rosarinagazo, RoyFocker, Sidd, Sixstone, SuperBraulio13, Tano4595, Technopat, TheNava00, Thunderbird2, Tomatejc, Vcarceler, Willtron, Xavigivax,Yosicogito, Yrithinnd, Zeno Gantner, 291 ediciones anónimas

Arranque (informática)  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=66090466  Contribuyentes: 142857, Alexquendi, Almendro, Avenda, Beagle, Comae, Dani pt, Diegusjaimes, Elabrasanchez, GermanX, Greek, Gusgus, Götz, Helenio, House, Hprmedina, Isha, J.M.Domingo, Javierito92, Jjpb1, Joseaperez, Jsanchezes, LTB, LeCire, Matdrodes, Moriel, Mstreet linux, Muro deAguas, Netito777, OceanO, Pan con queso, Pandachinoman, Poco a poco, Rafa3040, Roblespepe, Romanc19s, Rsg, SF007, Sabbut, Sanbec, Shooke, SuperBraulio13, Superzerocool, Taichi,Wesisnay, Zerabat, 67 ediciones anónimas

POST  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=66490419  Contribuyentes: Airunp, Alvaro qc, Asm50, Bormann, Brownout, Cansado, Damifb, Daniloko84, Daëmon, Diegusjaimes,Elproferoman, Enrique Cordero, GermanX, Isha, Jkbw, M0m0, MadriCR, Museo8bits, Mushii, Neomode, Netito777, Rumlin, Sertrevel, Shalbat, Superzerocool, Tomatejc, Vbenedetti, 76ediciones anónimas

Page 25: BIOS y POST

Fuentes de imagen, Licencias y contribuyentes 23

Fuentes de imagen, Licencias y contribuyentesImagen:Phoenix bios.jpg  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:Phoenix_bios.jpg  Licencia: Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 Unported  Contribuyentes:User:AudriusaArchivo:Trident TVGA9000.jpg  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:Trident_TVGA9000.jpg  Licencia: GNU Free Documentation License  Contribuyentes: AppaloosaArchivo:rom.gif  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:Rom.gif  Licencia: GNU Free Documentation License  Contribuyentes: Logame, 1 ediciones anónimasArchivo:D23128C PROM.jpg  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:D23128C_PROM.jpg  Licencia: Creative Commons Attribution-Sharealike 2.5  Contribuyentes: BillBertramArchivo:ROM BIOS.jpg  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:ROM_BIOS.jpg  Licencia: Public Domain  Contribuyentes: German, Museo8bitsArchivo:ST Microelectronics M27C256B (2006).jpg  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:ST_Microelectronics_M27C256B_(2006).jpg  Licencia: Creative CommonsAttribution-Sharealike 2.5  Contribuyentes: Bomazi, Dyolf77, Gvf, JWBE, Martin H., NobbiP, Pixel8, Tothwolf, WikipediaMasterArchivo:D8749.png  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:D8749.png  Licencia: Public Domain  Contribuyentes: Hydroxonium, JWBE, Museo8bits, Tothwolf,WikipediaMaster, 1 ediciones anónimasArchivo:MEMORIA EPROM 2732 V1.JPG  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:MEMORIA_EPROM_2732_V1.JPG  Licencia: Creative CommonsAttribution-Sharealike 3.0  Contribuyentes: CmarcanteArchivo:ST Microelectronics M27C256B IMAG0882c.jpg  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:ST_Microelectronics_M27C256B_IMAG0882c.jpg  Licencia: CreativeCommons Attribution-Sharealike 3.0  Contribuyentes: User:UA31Archivo:lampara borradora de eproms.jpg  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:Lampara_borradora_de_eproms.jpg  Licencia: Creative CommonsAttribution-Sharealike 3.0  Contribuyentes: User:MarloneescobarcArchivo:Circuito para borrador de eprom UV-C.gif  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:Circuito_para_borrador_de_eprom_UV-C.gif  Licencia: Creative CommonsAttribution-Sharealike 3.0  Contribuyentes: User:MarloneescobarcArchivo:USB flash drive.JPG  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:USB_flash_drive.JPG  Licencia: GNU Free Documentation License  Contribuyentes: User:NrbelexArchivo:NOR flash layout.svg  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:NOR_flash_layout.svg  Licencia: GNU Free Documentation License  Contribuyentes: Cyferz (talk)Archivo:Nand flash structure.svg  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:Nand_flash_structure.svg  Licencia: GNU Free Documentation License  Contribuyentes: CyferzArchivo:PC Boot.png  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:PC_Boot.png  Licencia: Public Domain  Contribuyentes: es:Usuario:HouseArchivo:Linux Boot.png  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:Linux_Boot.png  Licencia: Public Domain  Contribuyentes: es:Usuario:HouseArchivo:Fedora10 plymouth.png  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:Fedora10_plymouth.png  Licencia: GNU Free Documentation License  Contribuyentes: TeamFedoraArchivo:Commons-logo.svg  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:Commons-logo.svg  Licencia: logo  Contribuyentes: SVG version was created by User:Grunt andcleaned up by 3247, based on the earlier PNG version, created by Reidab.Archivo:BIOS POST card.jpg  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:BIOS_POST_card.jpg  Licencia: Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0  Contribuyentes:User:JahoeArchivo:POST card 3usd.jpg  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:POST_card_3usd.jpg  Licencia: Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0  Contribuyentes:RumlinArchivo:POST card 98usd.jpg  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:POST_card_98usd.jpg  Licencia: Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0  Contribuyentes:Rumlin

Page 26: BIOS y POST

Licencia 24

LicenciaCreative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported//creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/