Definición de proceso de arranque de una computadora
El proceso de arranque o inicio, también llamado proceso de buteo, proceso de boot o en inglés booting o system boot sequence. Es el nombre que se le da a la serie de tareas que realiza una computadora para iniciar el sistema operativo.
Se inicia la CPU
Cuando se enciende una computadora, la CPU se inicia a sí misma, la cual es hecho por una serie de ciclos de reloj generados por el reloj del sistema.
El programa de arranque de la BIOS
Cuando el procesador se inicia por primera vez sufre una especie de amnesia, porque no hay nada en la memoria principal para ejecutar. Por lo tanto se preprograma el procesador para que siempre busque en el mismo lugar de la memoria ROM BIOS para así iniciar el programa de inicio del BIOS. La ubicación típica es la dirección de memoria FFFF0h, que es justo al final de la memoria ROM del sistema.
Se coloca al final para que el tamaño de la ROM pueda ser cambiado sin crear problemas de compatibilidad. Como quedan sólo 16 bytes desde allí al final de la memoria convencional, esta ubicación sólo contiene una instrucción JUMP (de salto) que le dice al procesador donde encontrar al verdadero programa de inicio del BIOS.
Una parte de la inicialización de la CPU es examinar al ROM BIOS del sistema para su primera instrucción en el llamado programa de inicio.
Este proceso de iniciar el programa de la ROM y copiar instrucciones a la memoria RAM es llamado cargador de inicio (también en inglés bootstrap loader, bootstrap, boot loader).
El test POST
La memoria ROM BIOS almacena la primera instrucción para ejecutar el test POST (Power On Self Test o AutoTest de Encendido). El POST es una serie de comprobaciones que una computadora hace con sus dispositivos al iniciar el sistema.
El POST comienza chequeando el chip de la BIOS y luego comprueba la RAM CMOS. Si el POST no detecta una falla en la batería interna, comprueba los dispositivos de hardware.
Usualmente lo primero que se busca es la tarjeta de video (actualmente integrada dentro de la placa madre). Por esta razón muchas veces el primer pantallazo que vemos al encender la computadora muestra información sobre la placa de video en lugar información propia la BIOS). Esto se hace usualmente así para que cualquier mensaje de error se muestre visualmente en el monitor.
Luego se comprueban los dispositivos de almacenamiento secundarios (como los discos duros), puertos y otros dispositivos de hardware como teclado, ratón; todo para asegurar que funcionen adecuadamente.
Una vez que el POST determinó que todos los componentes funcionan adecuadamente y la CPU se ha inicializado con éxito, la BIOS busca un sistema operativo para abrir.
Si se determina que hay algún error fatal, se detiene el proceso de arranque y se avisa con un mensaje de error en el monitor (si es que se muestra algo en la pantalla), advirtiendo también con pitidos su resultado (para más información sobre estos pitidos leer Códigos de beeps o pitidos al arrancar la computadora). Estos pitidos resultan muy importantes para determinar el origen del error. Puede ser algo tan simple como una desconexión de un cable interno o más grave como componentes electrónicos fallados.
Secuencia de buteo
La BIOS usualmente mira el chip CMOS que es quien le dice dónde encontrar el sistema operativo. En la mayoría de las PCs el sistema operativo se carga desde la unidad C del disco duro. De todas maneras la configuración de la BIOS permite muchas veces abrir un sistema operativo (o algún otro sistema de arranque) desde un disquete, un CD, una unidad Zip, una memoria USB, etc.
Existe un orden en la cual la computadora revisará estas unidades de almacenamiento en busca del sistema operativo. Este orden se puede configurar o alterar cambiando la configuración de la CMOS-BIOS. Este orden es llamado secuencia de buteo.
El sistema detectará la unidad de buteo porque tiene un sector de arranque almacenado, de lo contrario descartará la unidad o avisará que no hay sector de arranque en la misma, para luego continuar con la próxima unidad hasta encontrarlo.
Este sector de arranque le dice dónde encontrar el sistema operativo y los archivos de programa que iniciarán el mismo.
Si, por ejemplo, está buscando en un disco duro, buscará en el llamado master boot record (MBR) que se ubica en el cilindro 0, cabezal 0, sector 1 (el primer sector en un disco duro).
Si no detecta ningún sistema operativo avisará con un mensaje, usualmente en inglés, que dice: No boot device available (No hay dispositivo de arranque disponible).
La toma del control por parte del sistema operativo
Una vez que se inicializa el sistema operativo, la BIOS copia sus archivos en memoria y a partir de ese momento es el sistema operativo quien toma el control del proceso de arranque.
Ahora en control, el sistema operativo realizará otro inventario y revisión de la memoria del sistema y abrirá los controladores de dispositivos (para controlar impresora, escáner, ratón, teclado, etc.).
Luego el sistema operativo realizará su propia configuración y abrirá las utilidades del sistema. Finalmente al usuario autenticarse frente al sistema operativo (si es un único usuario sin contraseña, el sistema omitirá esta parte).
Esta es la tarea final del arranque de la computadora. Ahora será el usuario quien podrá acceder a las aplicaciones para realizar sus tareas.
Proceso de arranque versus proceso de reiniciar
El proceso descrito anteriormente es llamado "cold boot" o "inicio frío", dado que la computadora estaba apagada (fría) y luego se inició.
El "warm boot" o "inicio caliente" es cuando la computadora se reinicia ya estando encendida porque se utiliza el botón físico de reinicio, el comando del sistema operativo para reiniciar, etc.
En este caso todo el proceso POST es saltado.
Últimos pasos del proceso de arranque
Uno de los primeros pasos que realiza la computadora durante el proceso de arranque es la detección y configuración de los dispositivos de hardware. La BIOS verifica la presencia de los componentes esenciales, como el disco duro, la tarjeta gráfica, la memoria RAM y los puertos USB. Si se detecta alguna anomalía o dispositivo faltante, la BIOS mostrará un mensaje de error indicando el problema.
Una vez que se ha completado la detección y configuración de los dispositivos, la BIOS carga el sistema operativo en la memoria RAM. El sistema operativo es un conjunto de programas y archivos que permiten a la computadora funcionar correctamente y realizar tareas específicas. La BIOS busca en la secuencia de arranque establecida en la CMOS-BIOS el dispositivo donde se encuentra el sistema operativo y carga sus archivos en la memoria RAM.
Una vez que el sistema operativo se ha cargado en la memoria RAM, toma el control del proceso de arranque. El sistema operativo realiza una serie de configuraciones adicionales, como la carga de controladores de dispositivos, la configuración de la red, la autenticación del usuario y la apertura de utilidades del sistema. Estas configuraciones aseguran que la computadora esté lista para que el usuario pueda usarla de acuerdo a sus necesidades.
Es importante destacar que el proceso de arranque puede variar dependiendo del sistema operativo y la configuración de la computadora. Algunas computadoras también pueden tener un proceso de arranque rápido o un modo de inicio seguro que afecta la secuencia de tareas realizadas durante el arranque. En cualquier caso, el proceso de arranque es esencial para que la computadora esté lista para su uso y funcione correctamente.
Resumen: proceso de arranque
El proceso de arranque es la serie de tareas que realiza una computadora al encenderse para iniciar el sistema operativo. Incluye el inicio de la CPU, el programa de arranque de la BIOS, el test POST, la detección de dispositivos y el inicio del sistema operativo. El proceso de arranque se diferencia del reinicio, en el cual se omite el test POST.
¿Cuál es el propósito del proceso de arranque en una computadora?
El principal propósito del proceso de arranque es cargar el sistema operativo y preparar la computadora para su uso. Durante este proceso, se verifica el hardware, se inicializan los controladores de dispositivos y se cargan los archivos necesarios para que el sistema operativo pueda ejecutarse correctamente.
¿Qué sucede durante la fase de POST (Power-On Self-Test) en el proceso de arranque?
Durante la fase de POST, la computadora realiza una serie de pruebas para detectar y verificar el hardware instalado. Esto incluye comprobar la memoria RAM, la unidad de disco duro, los dispositivos conectados, entre otros. Si se encuentra algún problema durante la prueba, se mostrará un mensaje de error.
¿Cuál es la diferencia entre el arranque en frío y el arranque en caliente?
El arranque en frío se refiere a encender una computadora que ha estado apagada por completo, mientras que el arranque en caliente se refiere a reiniciar la computadora sin apagarla por completo. Durante el arranque en caliente, se omiten algunas etapas del proceso de arranque, lo que permite que la computadora se reinicie más rápidamente.
¿Qué es el cargador de arranque (bootloader)?
El cargador de arranque es un programa especial que se encuentra en el sector de arranque del disco duro. Su función principal es cargar y transferir el control al sistema operativo una vez que se completa la fase de POST. El cargador de arranque también permite seleccionar qué sistema operativo desea iniciar en caso de tener varios instalados.
¿Qué sucede durante la fase de carga del sistema operativo en el proceso de arranque?
Durante la fase de carga del sistema operativo, se cargan los archivos necesarios del disco duro a la memoria RAM. Estos archivos incluyen los controladores de dispositivos, bibliotecas y otros componentes esenciales para el funcionamiento del sistema operativo. Una vez cargados, el control se transfiere al sistema operativo y se inicia su ejecución.
¿Qué es el modo seguro (Safe Mode) y cómo se activa durante el proceso de arranque?
El modo seguro es una opción de arranque que permite iniciar el sistema operativo con una configuración mínima, deshabilitando temporalmente ciertos controladores y programas. Se utiliza principalmente para solucionar problemas de software, ya que al arrancar en modo seguro se eliminan posibles conflictos. Para activar el modo seguro, se debe presionar una tecla específica (como F8 o Mayús) durante el arranque y luego seleccionar la opción correspondiente en el menú de arranque.
Autor: Leandro Alegsa
Actualizado: 31-07-2023
¿Cómo citar este artículo?
Alegsa, Leandro. (2023). Definición de proceso de arranque. Recuperado de https://www.alegsa.com.ar/Dic/proceso_de_arranque.php
