firmware y su rol
* firmware es el primer programa que se ejecuta cuando una computadora arranca. Es esencialmente la "llamada de atención" de la computadora y controla los pasos iniciales del proceso de inicio.
* BIOS (sistema básico de entrada/salida) o UEFI (interfaz de firmware extensible unificado) son tipos de firmware que se usan comúnmente en las computadoras modernas.
El sistema básico de entrada-salida
El sistema de E/S, como parte del firmware, administra el flujo de datos entre los componentes centrales de la computadora y los dispositivos externos. Aquí hay una vista simplificada:
1. Inicialización: Cuando la computadora se enciende, el firmware comienza revisando el hardware del sistema:
- Post (auto-prueba de encendido): Esta prueba examina la CPU, la RAM, los discos duros y otros componentes cruciales para garantizar que funcionen correctamente.
- Detección del dispositivo de arranque: El firmware busca el dispositivo de arranque (generalmente un disco duro o SSD). Identifica la partición de arranque y carga el programa de cargador de arranque desde él.
2. Controladores del dispositivo: El sistema de E/S se basa en los controladores de dispositivos, que son pequeños programas que permiten a la computadora comprender y comunicarse con componentes de hardware específicos.
3. Entrada: Esto se refiere a recibir datos de dispositivos externos:
- teclado: Las teclas se traducen en caracteres que la computadora puede entender.
- mouse: El movimiento y los clics se interpretan y se envían al sistema operativo.
- Tarjeta de interfaz de red (NIC): Los paquetes de datos se reciben de la red.
4. Salida: Esto se refiere a enviar datos a dispositivos externos:
- Monitor: Muestra texto y gráficos.
- Altavoces: Reproduce audio.
- Impresoras: Imprime documentos.
- Tarjeta de interfaz de red (NIC): Transmite paquetes de datos a la red.
Componentes clave del sistema de E/S:
* Controladores de interrupción: Estos manejan solicitudes de interrupción de varios dispositivos, señalando la CPU cuando algo necesita atención.
* E/S mapeada de memoria: El sistema de E/S utiliza ubicaciones de memoria específicas para comunicarse con dispositivos.
* Mapeadores de puerto: Estos manejan la asignación de puertos de E/S a dispositivos específicos.
El papel del sistema operativo
Mientras que el sistema de E/S dentro del firmware maneja la configuración inicial, el sistema operativo se hace cargo de la mayoría de la administración de E/S una vez que se carga. El sistema operativo:
* Maneja controladores de dispositivos.
* Asigna recursos a varios dispositivos.
* Maneja el flujo de datos entre la computadora y los dispositivos.
Ejemplo:
Imagine que escribe una carta en su teclado. Así es como funciona el sistema de E/S:
1. Entrada: El teclado envía una señal al sistema de E/S, lo que indica que se ha presionado una tecla.
2. Interrupción: El sistema de E/S genera una interrupción para alertar a la CPU.
3. Procesamiento: La CPU, guiada por el controlador de dispositivo apropiado, recibe la información de pulsación de tecla.
4. Salida: El sistema operativo muestra la letra escrita en la pantalla.
En resumen:
El sistema básico de entrada-salida dentro del firmware actúa como la base para la comunicación de la computadora con su hardware. Inicializa el sistema, administra los controladores de dispositivos y maneja el flujo de datos entre los componentes centrales de la computadora y los dispositivos externos.