Qué ocurre al encender el equipo

AmpliaciónTodo el punto

Para cerrar el recorrido, volvemos al inicio real de cualquier sesión de trabajo: el momento en que el equipo se enciende y comprueba que puede funcionar.

8.1. Firmware BIOS/UEFI

El firmware es software integrado en el hardware. En el arranque del equipo, su función es iniciar y comprobar los componentes básicos antes de cargar el sistema operativo.

Durante muchos años se utilizó BIOS como firmware tradicional de los PC. En equipos actuales es habitual encontrar UEFI, una evolución más moderna que ofrece más funciones, una interfaz más flexible y mejor soporte para hardware actual.

Aunque BIOS y UEFI no son exactamente lo mismo, en esta unidad nos interesa su papel funcional:

• iniciar el hardware básico;
• realizar comprobaciones iniciales;
• permitir configurar opciones de arranque;
• localizar el dispositivo desde el que se cargará el sistema operativo.

Información

UEFI puede ofrecer opciones avanzadas como Secure Boot, soporte para discos grandes mediante particiones GPT o interfaz gráfica. No necesitamos configurar estas opciones ahora; lo importante es entender que forman parte de la fase de firmware, anterior al sistema operativo.

8.2. POST y comprobaciones iniciales

El POST (Power-On Self-Test) es el conjunto de comprobaciones que realiza el equipo al encenderse. Su objetivo es detectar si los componentes mínimos funcionan correctamente.

Durante el POST se pueden comprobar elementos como:

• CPU;
• memoria RAM;
• teclado u otros dispositivos básicos;
• dispositivos de almacenamiento;
• tarjeta gráfica o salida de vídeo.

Si el POST detecta un problema grave, el equipo puede mostrar un mensaje de error, emitir señales acústicas o detener el arranque. El significado exacto de esos avisos depende del fabricante y del modelo del firmware.

Advertencia

En esta unidad interpretamos el POST como verificación funcional. La reparación física, sustitución de componentes y manipulación interna del equipo se trabajarán en la UD02.

8.3. Dispositivo de arranque y carga del sistema operativo

Después de las comprobaciones iniciales, el firmware busca un dispositivo de arranque. Puede ser, por ejemplo:

• una unidad SSD o HDD interna;
• una memoria USB;
• una unidad óptica;
• un arranque por red, si el equipo está preparado para ello.

El orden en que se prueban estos dispositivos se llama orden de arranque o boot order. Si el primer dispositivo no contiene un sistema arrancable, el firmware prueba con el siguiente.

Cuando encuentra un dispositivo válido, el firmware carga habitualmente un gestor de arranque, como GRUB o Windows Boot Manager, que inicia el sistema operativo. En equipos UEFI, el gestor suele localizarse en la partición del sistema EFI (ESP), normalmente dentro de un disco particionado con GPT. A partir de ese momento, el control pasa progresivamente del firmware al sistema operativo.

8.4. Verificación inicial desde el sistema operativo

Una vez iniciado el sistema operativo, podemos realizar comprobaciones básicas para confirmar que el equipo ha arrancado correctamente y que reconoce sus componentes principales.

Algunas comprobaciones razonables son:

Elemento	Qué comprobar
CPU	Modelo, número de núcleos o arquitectura detectada
RAM	Cantidad de memoria reconocida
Almacenamiento	Unidades disponibles y espacio detectado
Red	Adaptadores de red reconocidos
Sistema	Versión del sistema operativo y estado general

En sistemas GNU/Linux, por ejemplo, se pueden usar comandos como:

lscpu
free -h
lsblk
ip addr
uname -a

En Windows se puede comprobar información similar desde el Administrador de tareas, Configuración del sistema, Administrador de dispositivos o herramientas como msinfo32.

Consejo

Una verificación inicial no consiste solo en comprobar que “enciende”. También implica confirmar que el sistema reconoce CPU, memoria, almacenamiento y dispositivos básicos de forma coherente.

8.5. Secuencia completa de puesta en marcha

Cuando encendemos un equipo, el sistema no empieza ejecutando directamente el sistema operativo. Antes necesita realizar una serie de comprobaciones básicas para verificar que los componentes esenciales están disponibles y que puede continuar el arranque.

De forma simplificada, el proceso sigue esta secuencia:

1. El equipo recibe alimentación eléctrica.
2. Tras el encendido o el reset inicial, la CPU comienza en un punto de inicio definido por la plataforma y ejecuta el firmware de arranque.
3. El firmware inicializa y comprueba componentes básicos como CPU, memoria y salida de vídeo.
4. El firmware selecciona un dispositivo desde el que iniciar el sistema.
5. Se carga habitualmente un gestor de arranque, que inicia el sistema operativo.
6. El sistema operativo toma el control del equipo.

Este proceso permite pasar de un conjunto de componentes apagados a un sistema capaz de ejecutar programas.

Consejo

Predice antes de comprobar. Si el POST termina sin errores pero el equipo no encuentra un dispositivo de arranque, ¿qué fases ya han funcionado y cuál debes investigar a continuación? Razona la respuesta antes de revisar el punto 8.3.

8.6. Ejercicios de aplicación

Para trabajar este bloque, resuelve los ejercicios 1 a 3 con guía del docente y contraste colectivo; utiliza los ejercicios 4 a 7 como aplicación con apoyo de los apuntes; reserva los ejercicios 8 a 10 para trabajo autónomo o de ampliación.

1. Relaciona conceptos. Completa la segunda columna con firmware, BIOS/UEFI, POST, dispositivo de arranque, gestor de arranque y sistema operativo. Usa cada término una vez.

   Función o descripción	Concepto
   Programa que inicializa el equipo antes de cargar el SO.
   Ejemplos de firmware de arranque de un PC.
   Comprobaciones iniciales de componentes.
   Medio seleccionado para iniciar el equipo.
   Programa que prepara la carga del SO.
   Administra los recursos y ofrece servicios tras el arranque.

2. Ordena la secuencia. Ordena estas etapas: carga del sistema operativo, POST, selección del dispositivo de arranque, alimentación eléctrica, ejecución del firmware y carga del gestor de arranque.

3. Respuesta breve. Explica por qué el firmware debe actuar antes que el sistema operativo.

4. Verdadero o falso. Justifica: a) el POST repara automáticamente cualquier componente; b) un equipo puede intentar arrancar desde una memoria USB; c) el sistema operativo toma el control antes que el firmware; d) comprobar que el equipo enciende es suficiente para verificarlo por completo.

5. Caso guiado. Un equipo se enciende, muestra el firmware, realiza el POST y después informa de que no encuentra un dispositivo de arranque. Indica qué fases han funcionado y cuál debes investigar a continuación.

6. Checklist de puesta en marcha. Con un equipo físico o virtual autorizado, observa el arranque sin modificar el firmware y completa el registro. Anota lo observado y una evidencia identificable: captura, fotografía o registro de observación. No introduzcas contraseñas en las capturas ni reinicies un equipo con trabajo ajeno abierto.

   Comprobación	Resultado observado	Evidencia o limitación
   Firmware o POST y mensajes de inicio visibles
   Dispositivo desde el que inicia el sistema
   Acceso al sistema operativo
   CPU reconocida
   RAM reconocida
   Unidades de almacenamiento reconocidas
   Adaptador de red y versión del sistema

   Utiliza las herramientas del apartado 8.4 o sus equivalentes gráficos. Si una fase no es visible, indícalo y explica qué puedes comprobar; no inventes resultados. Entrega la tabla y una conclusión sobre el arranque. Redactar únicamente lo que harías sirve como preparación, pero no demuestra haber verificado la puesta en marcha.

7. Distingue tareas. Clasifica estas acciones como comprobación funcional, configuración de firmware o reparación física: consultar la RAM detectada, cambiar el orden de arranque, sustituir un módulo de memoria y comprobar las unidades detectadas desde GNU/Linux.

8. Ampliación: documenta una incidencia. Redacta un informe breve de un equipo que no supera el POST. Incluye síntomas observables, qué no debes hacer, datos que recogerías y a quién escalarías la incidencia.

9. Ampliación: diagnostica con evidencias. Un equipo inicia el sistema operativo, pero muestra menos memoria RAM de la esperada. Propón una secuencia de comprobaciones no invasivas, desde el sistema y el firmware, antes de manipular el hardware.

10. Ampliación: plan de verificación. Diseña un protocolo de puesta en marcha para una máquina virtual recién creada. Debe distinguir qué puedes verificar en la configuración de la máquina virtual, durante el arranque y desde el sistema operativo invitado.