Procedimientos para el Montaje de Equipos Microinformáticos.

Entender el proceso de inicio de arranque de unequipo informático

Conocer todos los elementos que intervienenen la secuencia de actuación de la BIOS.

Comprender lo que hace el POST el MBR y BM.

2Proceso de arranque de un sistema

microinformático

Normalmente todos los dispositivos que trabajen conmicroprocesador, poseen su propio programa dearranque que establece las pautas de inicio yverificación de todos sus elementos conectados a él.

De la misma forma también en un ordenador seestablece un programa de arranque que se ejecutacuando se enciende éste.

En esta presentación veremos la secuencia dearranque de la BIOS y de todos sus elementos que laforman.

La BIOS probablemente sea el mejor ejemplo defirmware ya que se trata de un elemento hardware(una memoria en definitiva) que contiene unprograma (el SETUP) implementado en él.

Proceso de arranque de un sistema microinformático 3

1. Suministro de corriente.

2. La BIOS.

3. EL POST (Power On Self Test).

4. Búsqueda del sector de arranque oMaster Boot Record (MBR).

5. Cargar el Boot Manager y ceder elcontrol al sistema operativo.

6. Carga del sistema operativo.

4Proceso de arranque de un sistema

microinformático

Cuando pulsamos el botón de encendido situado enla parte frontal del ordenador lo que hacemos espermitir conectar la fuente de alimentación del PC yque la corriente llegue a la placa base y también almicroprocesador, ventiladores, lectores ópticos,discos duros y demás dispositivos conectados.

5Proceso de arranque de un sistema

microinformático

El microprocesador se inicia y carga la BIOS en memoria odirectamente lee la ROM (EEPROM) y la ejecuta desde ahí.

La BIOS es un programa (un software) integrado en la EEPROMcuya principal finalidad es configurar y detectar losdispositivos conectados al ordenador para posteriormentecargar el sistema operativo en memoria.

6Proceso de arranque de un sistema

microinformático

Está claro que el PC ejecuta los comandos quehabitualmente se encuentran en memoria. Ahorabien, nada más arrancar la máquina, la memoriano contiene aún ningún tipo de software y es laBIOS quien asume las funciones de control en elPC. De esta forma, el microprocesador acudirá auna dirección estandarizada por los fabricantesde BIOS (en el rango comprendido entre F000h –FFFFh, los primeros 64 KB por encima del primermegabyte) para encontrar la dirección de iniciode la BIOS.

Proceso de arranque de un sistema microinformático 7

La BIOS (“Basic Input Output System”) es la interfaz queactúa entre el hardware y el sistema operativoimplementado a bajo nivel. Contiene un programa llamadoBIOS SETUP que es el encargado de configurar la máquina.

En estas pantallas de configuraciónes posible ajustar aspectos comola velocidad de acceso a lamemoria RAM o el multiplicadorde la CPU, así como habilitar,deshabilitar o configurar loscomponentes integrados en laplaca base, gestión de energía,comprobar valores detemperatura, voltajes, etc.

8Proceso de arranque de un sistema

microinformático

La BIOS es quien controla la secuencia de arranque delordenador. Cada vez que se enciende la máquina serealizan una serie de operaciones. Esto es lo que seconoce como arranque en frio. Si el reinicio se hacemediante la pulsación de Ctrl+Alt+Supr, se realiza unarranque en caliente, produciéndose el mismo procesodescrito a continuación pero comenzando por el tercerpunto.

Recuerda: No es igual un arranque del ordenador cuando estáapagado, que un reseteo. Al resetear un equipo parte de laBIOS ya está cargada en la memoria RAM y obviamente hayfases que se pueden obviar puesto que ya han sidocomprobadas.

9Proceso de arranque de un sistema

microinformático

Tras encender el PC, se produce laestabilización de la tensión, finalizando elproceso cuando la señal Power goodaparece. Durante este tiempo elmicroprocesador se encuentra en estado deespera gracias a una señal de reseteogenerada por el chipset. Una vez habilitado elmicro, accede a la dirección FFFFh donde seencuentra el inicio del programa de ejecuciónde la ROM BIOS.

10Proceso de arranque de un sistema

microinformático

Tomando el control por la BIOS, se ejecuta elPOST o Test de autochequeo “Power On SelfTest”, evaluándose en primer lugar la tarjetagráfica (habitualmente situada en ladirección C000h) y arrancando el sistema devídeo. En caso de producirse algún errordurante el POST, se detendrá el proceso y segenerarán los mensajes acústicos y ópticospertinentes. En caso de que el procesocontinúe, se evaluarán el resto de losdispositivos.

11Proceso de arranque de un sistema

microinformático

El POST realiza la siguientes comprobaciones:◦ Verificar la RAM y recuento de la memoria.◦ Verificar la propia BIOS.◦ Verificar dispositivos y buses de sistema.◦ Ejecutar programas específicos como el SCSI-BIOS,

Video BIOS, etc.◦ Tendrá que tener una interfaz accesible al usuario

para poder configurar los diferentes parámetros.◦ Seleccionar el dispositivos desde el cual va a arrancar

el sistema operativo.◦ Asignar canales DMA e IRQ.

12Proceso de arranque de un sistema

microinformático

Pasadas estas comprobaciones se habilitará elmonitor, mostrando el conteo de memoriadel sistema y se realizará un “inventario” delos componentes del PC, para habilitar unchequeo por cada uno de los dispositivosinstalados. Es ahora cuando se inicia elproceso de Plug&Play mostrando en pantallatodos los elementos encontrados.

13Proceso de arranque de un sistema

microinformático

Proceso de arranque de un sistema microinformático 14

Llega el momento de buscar una unidad dearranque de sistema operativo, según lasecuencia definida en la propia BIOS. Por defectoesta búsqueda comenzará en la unidad “A:”,pasará al disco duro y, posteriormente, al restode las unidades del sistema.

Esta secuencia es fácilmente modificable por elusuario pudiendo conseguir el acceso al sistemaoperativo desde una unidad de CD-ROM, una rede, incluso, desde una memoria, por ejemplodesde el boot ROM de una tarjeta de red.

15Proceso de arranque de un sistema

microinformático

Cuando encuentra una unidad se accede a unaubicación física concreta donde se encuentra elsector de arranque Master Boot Record (MBR): cilindro0, cabeza 0, sector 1 (siempre es el primer sector dela unidad en cuestión). Si este sector está preparadocon las rutinas del sistema operativo oportunas, elsistema arrancará, en caso contrario se continuará labúsqueda con el resto de las unidades.

El sector de arranque es el primer sector de tododisco. Cada sector contiene 512 bytes y el primersector o sector 1 es el sector de arranque del disco.

Es aquí donde buscará la BIOS para arrancar elsistema operativo. Normalmente en esos 512 bytesse encuentra un pequeño programa denominado BootManager que realiza la carga del sistema operativo.

16Proceso de arranque de un sistema

microinformático

El Boot Manager es un pequeño programa quepermite cargar el sistema operativo.

Su función es cargar el sistema operativo elegido porel usuario en el caso de que haya varios sistemasoperativos instalados en dicha máquina.

Gracias a este programa nos permite tener variossistemas operativos en una misma máquina.

Existen múltiples programas de este tipodependiendo del sistema operativo, los másconocidos son:◦ Sistema operativo Linux:

LILO GRUB

◦ Sistema operativo Windows: NTLDR

17Proceso de arranque de un sistema

microinformático

18Proceso de arranque de un sistema

microinformático

Una vez que el gestor de arranque o Boot Managertoma el control:

1. En el caso de que tengamos varios sistemas operativosinstalados en nuestro equipo este programa nospreguntará cual sistema operativo deseamos cargar.

2. En caso de que solamente tenemos un sistema operativoinstalado en el equipo lo ejecutará sin más.

3. Una vez que se empieza a cargar el sistema operativo loprimero que se carga es el núcleo o Kernel del mismo.Es la parte que realiza las operaciones más básicas delsistema operativo. Una vez cargado el núcleo secomienza a activar los demás procesos que realizan lasoperaciones de nuestro sistema como las funciones dered, funciones del sonido, funciones de visualización,escritorio, etc.

19Proceso de arranque de un sistema

microinformático

20Proceso de arranque de un sistema

microinformático

En caso de evaluar todas las unidades y no encontrarel arranque del sistema operativo, aparecerá un erroren pantalla indicativo del problema del tipo “No bootdevice available” (ningún dispositivo de arranquedisponible) y se solicitará la inserción de un disco dearranque. Este mensaje variará según la BIOS.

Esperando Power Good

Ejecución del POST

P&P y otras comprobaciones

Búsqueda del S.O

Arranque del Sistema.

21Proceso de arranque de un sistema

microinformático

Al pulsar el botón de encendido del ordenador, la fuente dealimentación empieza a proporcionar electricidad a todos loscomponentes del sistema. En primer lugar, se observa que losventiladores, tanto de la propia fuente como todos los que estánrepartidos por el interior del sistema, se ponen en funcionamiento.Las unidades de almacenamiento también reciben la alimentacióneléctrica y se percibe el sonido del motor del disco duro. Duranteeste periodo, la fuente de alimentación es capaz de realizar unaautocomprobación de sus voltajes y niveles de corriente y cuandolos valores son aceptados, manda a la placa base la señal POWERGOOD, lo que provoca que el procesador empiece a operar. Laprimera labor que realiza el procesador es limpiar todos losregistros internos para poder recibir las primeras instrucciones.Sin embargo y debido a que en este momento la memoria RAMtodavía no contiene código que ejecutar, el procesador en primerainstancia lee y ejecuta las instrucciones que se encuentran en unpequeño chip situado en la placa base y que contiene la BIOS. Estecódigo está de forma permanente a disposición del sistema debidoa que se almacena en un tipo de memoria “no volatil”normalmente de tipo Flash.

22Proceso de arranque de un sistema

microinformático

Al ejecutarse, el código del programa almacenado en la BIOS,busca en el sistema adaptadores que también incluyan supropia BIOS, como la tarjeta gráfica, el disco duro, y ejecutelas instrucciones contenidas en ellas. Otro de los cometidosde la BIOS es la realización de una serie de comprobacionesde los principales elementos del sistema. Este proceso seconoce como POST (Power On Self Test).

Otra función importante de este proceso de arranque es leerel contenido de la memoria CMOS, que es donde se encuentralos valores de configuración que guarda la BIOS y en donde sealmacenan aspectos tan importantes como el orden dearranque de las unidades de almacenamiento. Con estainformación ya se puede proceder a cargar el sistemaoperativo.

23Proceso de arranque de un sistema

microinformático

Suministro de corriente

La BIOS El POST

Búsqueda del sector de arranque o MasterBoot Record (MBR)

Cargar el BootManager y ceder el control al sistema operativo

Carga del sistema operativo

1º 2º 3º

4º5º6º

24Proceso de arranque de un sistema

microinformático

25Proceso de arranque de un sistema

microinformático