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Um sistema básico de entrada/saída (BIOS) do computador é um programa que é armazenado em memória não volátil como a memória somente leitura (ROM) ou memória flash, tornando-o firmware. A BIOS (às vezes chamada BIOS ROM) é sempre o primeiro programa que executa quando um computador é ligado.

Aqui está o que acontece durante o processo de arranque (ver passos no diagrama abaixo):

1. A energia é ligada.

2. A CPU passa o controlo para a BIOS.

3. A BIOS executa um programa chamado Power-On Self Test, que determina quanta memória o computador tem e depois confirma que o hardware crítico de baixo nível está a funcionar correctamente. Quaisquer erros são indicados por sequências de bips audíveis. Depois disto, a BIOS desabilita todos os dispositivos configuráveis.

4. A BIOS identifica todos os dispositivos periféricos do computador, tais como discos rígidos e placas de expansão. Primeiro procura dispositivos plug-and-play e atribui um número a cada um, mas não habilita os dispositivos neste momento.

5. A BIOS localiza o dispositivo primário de inicialização ou carga inicial do programa (IPL). Este é normalmente um dispositivo de armazenamento, como um disco rígido, drive de disquetes ou CD-ROM que mantém o sistema operacional, mas pode ser uma placa de rede conectada a um servidor. A BIOS também localiza todos os dispositivos IPL secundários do sistema.

6. A BIOS constrói uma tabela de recursos do sistema, atribuindo recursos livres de conflitos de acordo com quais dispositivos encontrou e os dados de configuração armazenados em RAM não volátil.

7. Seleciona e habilita os dispositivos primários de entrada (teclado) e saída (monitor), de modo que se ocorrer algum problema durante o processo de inicialização, a BIOS pode exibir uma tela de recuperação e permitir que o usuário selecione uma configuração armazenada das configurações do sistema que são conhecidas para funcionar. A BIOS captou essas configurações na última vez que o computador inicializou com sucesso, e as armazena em RAM não volátil.

8. Procura dispositivos não plug-and-play, incluindo o barramento Peripheral Component Interconnect (PCI), e adiciona dados de suas ROMs à sua tabela de recursos.

9. A BIOS resolve conflitos de dispositivos e configura o dispositivo de inicialização escolhido.

10. Ativa dispositivos plug-and-play chamando suas ROMs de opção com parâmetros apropriados.

11. Inicia o carregador de bootstrap. Se, por algum motivo, a IPL padrão não carregar o sistema operacional, a BIOS tenta o próximo dispositivo IPL na lista.

12. O dispositivo IPL carrega o sistema operacional na memória.

13. A BIOS entrega o controle ao sistema operacional, que pode fazer outras atribuições de recursos.

A BIOS também contém um programa de configuração com o qual o usuário pode configurar configurações baseadas em hardware, tais como senhas de computadores, a hora e a data. Como a BIOS configura um dispositivo primário de entrada e saída durante o processo de inicialização, um usuário pode executar o programa de configuração e ajustar as configurações do dispositivo, talvez até mesmo selecionar um dispositivo IPL diferente, como um segundo disco rígido, quando o computador falhar a inicialização.

Uma grande mudança nas funções da BIOS do PC ocorreu em 1995 com o advento do Windows 95. O novo sistema operacional apresentava funcionalidade plug-and-play, que não só simplificou o trabalho de adicionar placas de expansão, mas também ajudou a definir um mecanismo consistente para deixar a BIOS reconhecer e configurar os dispositivos em um sistema.

Sistemas iniciais assumiram que um dispositivo sempre precisaria dos mesmos recursos – o número de interrupção de um controlador de disco e o intervalo de endereços de E/S, por exemplo. Acreditava-se que estes nunca mudariam ou que eram de natureza estática e portanto precisavam ser atribuídos apenas uma vez.

No entanto, a tecnologia plug-and-play dá à BIOS a liberdade de modificar o número de interrupções e endereços de I/O que o controlador de disco usa para evitar conflitos de recursos.

Com conexões Universal Serial Bus e IEEE 1394, os dispositivos podem ser “hot-plugged”. Em outras palavras, eles podem aparecer ou desaparecer sem aviso prévio.

Isso significa que a BIOS deve armazenar informações de recursos do sistema para cada dispositivo que o sistema já conheceu e fazê-lo de forma dinâmica para que os recursos do sistema, tais como número de interrupção, intervalo de endereços ou identidade do dispositivo, possam ser reatribuídos sem a necessidade de reinicialização.

Thompson é um especialista em treinamento na Metrowerks Inc. Contacte-o em [email protected].

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Upgrading a BIOS

Quando um computador vai ser atualizado com novo hardware, como um disco rígido maior, mais memória ou uma nova placa de vídeo, é frequentemente descoberto que a BIOS do computador não suporta todas as capacidades do novo hardware. Talvez a evidência mais dramática disso tenha ocorrido quando os discos rígidos cresceram além de 4GB e depois 8GB de tamanho. Naquela época, era bem possível instalar, digamos, um disco rígido de 12GB e depois descobrir que o computador só poderia usar os primeiros 8GB.

A resposta para o problema é atualizar o chip da BIOS. A maioria dos computadores feitos nos últimos anos podem ter seus sistemas atualizados por um programa flash, que instala novas instruções e capacidades. Normalmente, as informações e arquivos necessários para isso estão disponíveis no site do computador ou do fabricante da placa-mãe.

Felizmente, é fundamental entender o quão drástico pode ser um passo drástico uma atualização da BIOS. Antes de fazer isso, é uma boa idéia fazer backup de todos os dados do disco rígido. Além disso, veja se há um jumper de recuperação que lhe permitirá recuperar a BIOS original. Embora uma actualização da BIOS seja normalmente sem problemas, é possível que o processo danifique ou destrua o chip da BIOS e assim inutilize o computador.