DISPARIDADE: Não é a BIOS, e sim, programa BIOS
POST (Power On Self
Test – Ligar/Testar e Inicializar)
Atualmente está sendo feita muita confusão – aliás, sempre aconteceu isto – sobre o que seria e qual a função do programa “Setup” do programa “BIOS”.
Isto porque são poucos que
conhecem a verdadeira função do programa Setup, e a grande maioria dos usuários
de PCs, inclusive técnicos em hardware – e até mesmo os professores de
informática –, ensinam errado por também terem aprendido também erradamente.
Tecnicamente não é correto chamar
o chip com memória EPROM e/ou com Flash ROM, de a BIOS. Isto porque é no chip
com memória EPROM (Flash ROM nas placas-mãe modernas) e que muitos o chamam de
erradamente de a BIOS, que se encontra gravado o programa BIOS. Na imagem
abaixo vemos alguns exemplos de chips com memória EPROM ou com memória Flash
ROM com os respectivos programas BIOS gravados.
BIOS (Basic Input/Output System ou Sistema Básico de Entrada e
Saída). No chip com memória EPROM (ou Flash ROM) também se encontra gravado
mais dois softwares.
Notas:
O Mestre e Professor Laércio
Vasconcelos (( http://www.laercio.com.br/
)) sempre escreveu em seus ótimos livros sobre hardware que o programa BIOS é
do masculino, portanto, deve-se pronunciar o BIOS – já a pronúncia no Inglês é
algo como: bai-os (programa Talk It! – http://ziggi.uol.com.br/tag/baixar-talk-it).
Disparidade
Outra “disparidade” que ouvimos
de profissionais (se dizem esta disparidade não podem ser chamados de
profissionais em informática) é com relação ao seguinte: “Entrar na bios”.
Ninguém acessa; ninguém edita e
muito entra no programa BIOS, nem mesmo os profissionais da Intel ou da AMD. O
que pode ser feito por profissionais com aparelhos próprios (ditos gravadores
de EPROM) para esta finalidade, é programar ou gravar um novo programa BIOS num
chip com memória EPROM ou FlashROM.
OBS. importantes:
Não existe um único programa BIOS
para todos os dispositivos de hardware, isto porque as PCBs (Print Circuits
Boards ou Placas para circuitos impressos) para HDs, impressoras; como também
para chips de vídeo Onboard, placas de vídeo para slots PCI, placas aceleradoras
gráficas modelos tais como:
Placas de vídeo PCI (modelos antigos),
placas aceleradoras gráficas AGP, placas aceleradoras gráficas PCI-Express; placas
de rede (um exemplo na imagem abaixo, que pode ser instalado um chip com
memória FlashROM), e muitos outros dispositivos utilizados nos hardwares dos
computadores também possuem seus respectivos programas “BIOS”.
E esses programas “BIOS” não são
controlados diretamente pelo programa “BIOS” principal da placa-mãe, e sim, são
intercambiáveis – isto é, trocam informações em tempo real.
Quando o PC conta com 4 GB de
memória instalada e ao ligá-lo vemos na tela do monitor o valor 4096 MB. Aqui,
esta quantidade de memória RAM é gerenciada pelo controlador integrado no
programa BIOS (principal) da placa-mãe.
Agora, quando o PC conta com uma
placa gráfica instalada (PCI, AGP ou PCI-E) e esta placa conta com 2 GB de
memória RAM, e ao ligar o PC vemos na tela do monitor o valor 2048 MB – não
vemos o valor 4096 MB. Aqui, esta quantidade de memória é gerenciada pelo
controlador integrado no programa BIOS da placa gráfica, que toma a frente do controlador
integrado no programa BIOS (principal).
Programas e funções extras
POST (Power On Self Test ou algo como Auto-teste automático quando
se liga/reinicia o computador). Mais informações mais abaixo.
Setup (Set Up ou Instruções configuradas e sendo executadas na
memória SDRAM, instruções estas gravadas no chip CMOS).
Aqui, este serve para se fazer
configurações personalizadas do hardware no chip CMOS Setup. E é neste chip
CMOS – mais precisamente na memória SDRAM deste – que fica gravada uma cópia do
pequeno programa chamado de Setup, e neste estão todas as configurações
personalizadas e realizadas – manual ou automaticamente – no programa “CMOS
Setup”.
No chip CMOS encontra-se também um
pequeno circuito referente ao relógio em tempo real RTC (Real Time Clock) e ao ADC
(Actual Date Calendar ou Calendário com data atualizada).
Vejamos aqui, então, qual a
verdadeira função do famoso programa Setup do BIOS – na verdade uma cópia
rascunho do programa BIOS. Dá mesma forma que o aplicativo “Regedit.exe” é o
editor do “Registro” dos Windows, este (o Registro) sendo o maior banco de
informações (códigos e instruções do Kernel) sobre os sistemas operacionais
Windows.
Como um exemplo apenas, somente a
chave “HKEY_CLASSES_ROOT” (veja a imagem abaixo) no PC em que esta matéria
estava sendo escrita contava (sem espaços entre elas e exibidas pelo programa Notepad++)
com mais de “130.000”
linhas de instruções.
Neste caso, o programa “Setup” é
o editor básico do programa BIOS (Basic Input/Outiput System ou Sistema de entrada
e saída de informações ou códigos de instruções), sobre os hardwares já
integrados nas placas-mãe – vídeo on-board, por exemplo. Ou então, dispositivos
que serão conectados nas placas-mãe – uma placa gráfica, por exemplo.
E como é no “Registro” que está registrado
o maior banco de informações sobre o sistema operacional Windows Sevem (W7),
por exemplo, ou seja, sobre o que ele dá suporte – programas de 32 ou 64 bits,
por exemplo.
Também é no programa “BIOS” que está
o maior banco de informações sobre todos os dispositivos de hardwares que ele
dá suporte, como por exemplo: chips (de som, rede, vídeo, etc.) on-boards já
integrados na placa-mãe, e também, os dispositivos (placa de som, de rede,
vídeo) off-boards que serão instalados na placa-mãe.
Portanto, quando acessamos Setup
do programa BIOS – na verdade quando editamos este – estamos na “editando”
determinadas informações que foram gravadas (cópia) na pequena memória SDRAM, e
que são permitidas manipulá-las, informações estas gravadas numa pequena
memória SDRAM, memória esta integrada no chip CMOS.
Como no caso do Registro do
Windows que nem todas as informações desse maior banco de dados podem ser
editadas, no programa BIOS ocorre o mesmo, ou seja, nem todas as informações desse
maior banco de dados sobre o hardware do PC podem ser editadas – ou modificadas.
Programas POST, Setup, BIOS – e CMOS
Vejamos aqui o que significa estes
termos relacionados diretamente com os programas POST, Setup, BIOS e tecnologia
CMOS.
POST (Power
On Self Test)
Este termo se
refere ao auto-teste que o programa BIOS faz na inicialização da máquina, com a
finalidade de verificar como os componentes e periféricos do hardware se
comportarão depois da máquina ligada ou resetada. A memória ROM (EPROM e
FlashROM, por exemplo) existente na placa-mãe, normalmente possuem 64 KB (65.536 bytes) ou mias nas placas-mãe mais
antigas.
Porém, possuem
capacidade bem acima de 512 KB nas placas-mãe mais modernas. Isto quando a tela
do programa CMOS Setup é mostrada em modo gráfico, ou seja, no modo WinBIOS.
Além de
armazenar o programa BIOS esta memória ROM também armazena o programa de
diagnóstico do PC chamado de “POST” (Power On Self Test ou Ligar o PC e
executar o auto-teste na memória).
Veja nesta imagem abaixo toda a rotina
básica de testes na inicialização da maioria das máquinas até a execução do sistema
operacional Windows, na memória RAM – na verdade, na memória RAM Estendida.
SetUp - Set, de instruções já gravadas numa pequena memória RAM
integrada no hip CMOS; e Up, de alterar ou ajustar esses determinadas
configurações já gravadas na memória RAMCMOS.
Portanto, a palavra “Setup” é
formada pela junção de outras duas palavras: Set e up. O mesmo ocorre com a
palavra “Chipset” – junção de outras duas palavras: Chip e set (veja abaixo
mais informações sobre o termo Chipset).
Exemplo:
Se no programa BIOS de uma
determinada placa-mãe não está gravado as respectivas informações para o
suporte de um determinado dispositivo integrado nesta – USB na versão 3, por
exemplo –, mesmo o chipset contando com os respectivos controladores internos, isto
que dizer que o Chipset não dá suporte ao USB 3.
Veja na imagem abaixo os recursos
(em verde) que o programa BIOS suporta e os que ele não suporta (em vermelho).
Nesta mesma imagem abaixo podemos ver a data do BIOS e o respectivo tamanho do
mesmo, que é de1024 KB (KiloByte), ou mais precisamente, 1 MB (MegaByte).
ChipSet (Chip Set)
Este termo se refere ao conjunto
dos dois principais chips (Chip North bridge ou Ponte Norte, e chip South
bridge ou Ponte Sul) de todos que são encontrados numa placa-mãe, desde um
modelo antigo para receber processadores i386, por exemplo, até para os mais
recentes modelos de processadores – um Quad Core, da Intel ou da AMD.
E o chipset depende diretamente
das informações gravadas no programa BIOS para poder fazer (ou controlar) com
que todo o hardware existente na placa-mãe opere de forma compatível e estável.
Na verdade a palavra “ChipSet”
possui duplo significado, pois ela é composta por duas palavras distintas numa
só, como: “Chip” que se refere ao circuito (CI – Circuit Integrate ou Circuito
integrado eletronicamente digital) propriamente dito, e “Set”, que se refere ao
grande conjunto de instruções que são integradas nos respectivos chips (chip
North bridge e South bridge). Também pode significar “Auto/Set” ou
“Auto/Ajustar” configurações.
Como podemos ver na imagem mais
abaixo, tudo (ou quase tudo) que entra e sai (dados binários) passam pelo
“Chipset”, este formado pelos chips Nb (North bridge) e Sb (South bridge),
respectivamente.
Principalmente pelo NB, que faz a
ponte direta entre o próprio Sb (via barramento local), com a memória (via bus da
memória) e com o processador (via bus FSB – Front Side Bus ou Barramento Superior
Frontal ao processador). É neste chip “Nb” que estão todos os chips
controladores on-boards, como por exemplo, o controlador de som, de rede, de
vídeo, e outros.
Ainda observando atentamente esta
imagem abaixo, chegamos a conclusão de que a memória e o processador
(principalmente este) ficam totalmente dependentes do ChipSet (chips Nb e Sb) e,
caso um modelo de placa-mãe conte com um chip South bridge problemático, por
exemplo – que foi mal projetado eletronicamente ou que esquenta demais –, o
sistema todo funcionará de forma bem instável (isto se funcionar) gerando
diversos problemas, inclusive corrompendo os dados que passam por ele – vindo
do HD, por exemplo.
Como bem exemplifica a imagem
abaixo, todo o tráfego de dados que entram (Input) e saem (Output) no sistema
passam pelo chip “Sb”, menos os dados que trafegam pela memória e pelo sistema
de vídeo AGP ou PCI-Express (placas aceleradoras gráficas AGP 8x e, ou as placas
aceleradoras gráficas PCI-Express x16). Porém, TODOS dependem DIRETAMENTE dos
controladores integrados no chip “Nb” para poder se comunicarem com o
processador – ou processadores.
Para se ter idéia do tamanho da
importância do Chipset para o sistema todo, especialmente para qualquer modelo
de processador – inclusive os modelos mais recentes já desenvolvidos com dois,
três, quatro ou mais núcleos.
O desenvolvimento do chipset
(chips North e South bridge) ocorre de forma simultânea ao desenvolvimento do respectivo
modelo de processador. E como atualmente é a Intel (arquitetura Intel) e a AMD
(arquitetura AMD) os maiores desenvolvedores de processadores para computadores
de todo o planeta, os chipsets são desenvolvidos seguindo normas tecnológicas,
eletrônica, elétrica e binária das respectivas arquiteturas, já que a
arquitetura da Intel é totalmente diferente da arquitetura empregada pela AMD
para a fabricação de seus processadores.
Portanto, é errado dizer que a
placa-mãe (ou o processador) não suporta um determinado modelo de placas
aceleradoras gráficas PCI-Express x16, por exemplo. Na verdade é o chipset que
conta (ou não conta) com recursos (sets ou instruções controladoras internas)
para que determinada placa-mãe dê (ou não) suporte ao sistema de vídeo PCI-Express
x16, por exemplo.
Antes do surgimento do bus AGP e
PCI-Express, o sistema de vídeo utilizava o barramento PCI de 32 bits,
portanto, todo o tráfego de dados relativos ao vídeo era obrigado a passar pelo
chip “Sb”, como bem mostra a imagem abaixo. Com isto as transferências de toda
a sinalização do vídeo – gerada no computador para o monitor – ocorrem de forma
bem mais lenta.
BIOS – (Basic Input/output System)
Este termo se refere ao sistema
básico de entrada e saída para que o computador dê sinal de vida. O programa BIOS
“era” um pequeno programa (não é um chip) gravado num chip com memória ROM nos micros
mais antigos; ou numa FlashROM nos micros modernos, memória esta embutida no
chipROM.
Atualmente o programa BIOS – com
o desenvolvimento de novas tecnologias para o hardware potente dos computadores
modernos – deixou de ser um programa básico, isto porque programas BIOS de
computadores modernos são bem complexos e com uma grande quantidade de
instruções e códigos de entrada e saída.
Veja na primeira imagem acima modelos
de chipsROM onde o programa BIOS é gravado na memória ROM/Flash integrada
nestes chips. Aliás, chips de memórias ROM (chips EPROM, FlashROM, por exemplo)
não necessitam ser energizadas como os chips de memória RAM – chips CMOSRAM,
por exemplo, onde fica gravado o programa Setup.
ATENÇÃO:
A principal função do programa
BIOS é dar vida a PLACA-MÃE. Ou seja, inicializá-la quando se liga a mesma fora
do gabinete diretamente a uma fonte de alimentação, mesmo não tendo a bateria,
não tendo a memória RAM, e muito menos um sistema operacional instalado. Quando
há memória RAM vemos na tela do monitor o programa básico em branco e preto sendo
carregado na memória RAM. Atualmente neste programa básico vemos até imagem em
baixa resolução – PCs da Positivo, WinFast, SempToshiba, por exemplo.
Se sua máquina não dá sinal de
vida e o defeito não está na fonte, não está no processador e nem está na
memória RAM, é porque o conteúdo do programa BIOS está corrompido, foi alterado
erradamente ou foi apagado.
É o programa BIOS que controla o
teclado, vídeo, unidades de discos, portas seriais, portas paralelas, etc.
Quando se liga a máquina pela
primeira vez, o processador processa o programa BIOS ao mesmo tempo em que é
criada uma cópia padrão do programa BIOS e esta cópia é copiada para uma
pequena memória SDRAM no chip CMOSRAM Setup e, em seguida, copiada para a
memória SDRAM principal.
Nota:
Se sua placa-mãe parou de
funcionar porque o programa BIOS dela foi corrompido e, ou então, o chip
contendo a memória FlashROM (imagem acima, a esquerda) não funciona mais. Neste
caso, basta retirar o chipROM bom com cuidado para não danificar nenhum
terminal de contato do mesmo (imagem acima, a direita) de uma placa-mãe morta e
substituir o chipROM danificado da sua placa-mãe.
Na verdade, sem ser feita esta
cópia para a memória RAM principal a máquina não inicializa, caso a máquina
esteja sem a memória SDRAM principal instalada, mesmo que conte com um HD e o
sistema operacional corretamente instalado. Em máquinas modernas, quando se
retira a bateria que alimenta a pequena memória SDRAM no chip CMOS Setup, a
máquina somente exibe uma mensagem do programa Setup (mensagem esta carregada
na memória principal) na tela dizendo que não há bateria.
Portanto, não podendo armazenar a
cópia do BIOS na memória SDRAM CMOS Setup para, em seguida, armazenar uma cópia
da memória SDRAM CMOS Setup na memória SDRAM principal. Assim, quando se
configura parâmetros no CMOS Setup está-se configurando esta cópia do programa
BIOS.
CMOS (Complementary Metal Oxide Semicondutor).
Este termo se refere ao chip CMOS
onde existe uma pequena memória RAM que é alimentada por uma bateria de Lithum
de 3.2 volts, modelo 20x32, ou seja, 20 mm. de diâmetro circular por 3.2 v. – nesta
imagem abaixo vemos vários modelos de bateria.
Neste mesmo chip CMOS encontra-se
também dois pequenos circuitos, um referente ao relógio em tempo real RTC (Real Time Clock) e o outro ao ADC (Actual Date Calendar ou Calendário
com data atualizada).
Veja nesta imagem acima três
modelos de bateria, sendo que o modelo de bateria à esquerda (de cor azul,
bateria de Níquel) é recarregável pelo próprio sistema quando fica
descarregada.
O modelo do centro (no formato de
moeda, de Lithium) deve ser trocado a cada dois anos aproximadamente. Já o
modelo da direita chega a durar mais
de dez
anos.
Na pequena memória RAM está
gravado um pequeno programa, chamado de Setup (Configurar/Reconfigurar), onde
se grava as configurações realizadas pelo usuário. Retirando-se a bateria a
pequena memória RAM é limpa, ou seja, todas as configurações feitas são
apagadas, técnica conhecida por CLEARCMOS.
Como a pequena memória RAM não é
energizada (está sem a bateria), todas as vezes que se liga o PC o processador
processa uma nova cópia rascunho padrão do programa BIOS para esta pequena
memória RAM, ou seja, com informações de fábrica referente ao hardware da
placa-mãe.
Pode-se também usar esta técnica
via jumper CLR RAMCMOS (Clear CMOS ou Limpar a pequena memória RAM). Para isto
basta inverter a posição do jumper de 1-2 para 2-3 e contar até dez para, em
seguida, retorná-lo para a posição inicial, ou seja, 1-2.
Não encontrando um jumper com a
respectiva função, retirar a bateria e curto-circuitar (por cinco segundos) os
terminais positivo (+) e negativo (-) do conector da respectiva bateria. Em
determinadas placas-mãe, o clear é realizado invertendo-se a posição do jumper
de 2-3 para 1-2. Outra opção é usar programas com a função de limpar a memória
RAM que armazena as configurações no CMOS Setup, como o BIOS.EXE e o
KILLCMOS.EXE.
A tecnologia CMOS complementa (ou
completa) tecnologias como a TTL-LpS (Transistor-Transistor LogicLow power
Shotsky). Ou seja, que opera com transistor para transistor somente e de alta
velocidade na partida (quando se liga a máquina), baixo consumo de energia, com
corrente de 8 mA, na freqüência de 40 MHz e 5 volts.
Já a tecnologia TTL-LpS é um
aperfeiçoamento da tecnologia TTL, de extrema importância na elaboração de
circuito digitais utilizados em minicomputadores e de utilização em grande
escala. Também se utiliza a tecnologia IIL (Integrated Injection Logic ou
Lógica por injeção integrada).
A tecnologia IIL é um
aperfeiçoamento tecnológico da tecnologia CMOS, aperfeiçoamento este
relacionado somente com a velocidade na freqüência de clock, já que opera com
15 MHz e a CMOS com 10 MHz.
Memórias do tipo ROMs
As memórias do tipo ROMs (Read
Only Memory ou Memória apenas para leitura) não perdem seus dados quando são
desligadas.Também são ligadas à uma fonte de corrente elétrica para serem lidas
pelo processador, porém, não necessitam de corrente para manter os dados
armazenados.
É a memória ROM que armazena o
BIOS dos PCs mais antigos, um 286 por exemplo. As memórias ROMs também não
permitem receber dados internos ou externos
durante seu uso normal. No quesito velocidade as memórias ROM são bem lentas,
pois operam com tempo de acesso entre 150 e 200 ns.
Memórias do tipo PROMs
Este termo se refere do tipo de
memória PROM (Programmable ROM ou ROM Programável, termo mais usado) sai de
fábrica sem nada gravado, podendo ser programada uma única vez para, em
seguida, ficar para somente leitura. Sendo produzidas apagadas, os fabricantes
de programas podem gravar – ou queimar a memória a PROM.
Memória do tipo EEPROM (Electric
Enhanced Programmable Read-Only Memory)
Este termo se refere a um novo
tipo de memória (também volátil) que pode ser apagada (e reagravada novamente)
usando para isto a sinalização elétrica adequada. Este tipo de memória foi
muito utilizado nos chips BIOS de placas-mãe, impressoras, etc.
Atualmente o programa BIOS de
placas-mãe é gravado nas memórias Flash ROM. A EPROM (Erasable PROM ou ROM
Programada e Apagável) pode ser programada ou gravada e também apagada. Veja na primeira imagem acima um
modelo de chip EPROM no formato PLCC
(Plastic Loadless Chip Carrier ou algo como Adaptador na forma de chip com pequena
quantidade de plástico).
Possuindo uma janela de vidro,
são apagadas por meio de raios ultravioletas de alta potência emitidos por
aparelhos conhecidos por “apagadores de EPROM”. Além da EEPROM, utiliza-se a E2EPROM, que significa Electrically 2
Erasable Programmable ROM (Read
Only Memory). Ou seja, Memória eletricamente programada para leitura, que pode
ser apagada e reescrita mais de duas vezes.
Memória tipo FlashROM
Este tipo de memória Flash ROM
não é queimada como ocorre com a PROM e a EPROM. Pode ser regravada inúmeras
vezes usando processos eletrônicos especiais. As placas-mãe modernas utilizam a
memória FlashROM para armazenar e atualizar o programa BIOS. Com isto, pode-se
fazer o upgrade do BIOS quando necessário.
Este tipo de memória foi
desenvolvido na década de 80, mas somente à partir de 1993 é que passou-se à
utilizá-lo para armazenar o programa BIOS das placas-mãe – quando do lançamento
dos primeiros processadores Pentium.
Além dos computadores, utiliza-se
memória FlashROM em telefones celulares, gravadores de áudio, secretárias
eletrônicas, câmeras de vídeo do tipo digital, etc.
Especificamente num sistema
computacional, a memória Flash ROM é encontrada num chip na placa-mãe, na placa
de vídeo, no modem, placa de rede (quando operando com boot remoto). Em placas
de interface controladora SCSI, nos módulos de memória – aquele pequeno
circuito integrado de oito terminais (imagem acima) –, e entre muitos outros
dispositivos modernos que utilizam este tipo de memória não volátil.
Por: Jkbyte
