Instalación del sistema operativo

Secuencia de arranque y archivos de registro

Comprender el proceso de arranque de Windows puede ayudar al técnico a resolver problemas

de arranque. En la Figura 1, se muestra la secuencia de arranque de Windows 7.

Proceso de arranque de Windows

Para iniciar el proceso de arranque, encienda la PC. Esto se denomina “arranque en frío”.

Cuando la PC está encendida, realiza un autodiagnóstico al encender (POST, Power On Self

Test). Debido a que el adaptador de video aún no se inicializó, los errores que se producen en

esta instancia del proceso de arranque se informan por medio de una serie de tonos audibles,

conocidos como “códigos de sonido”.

Una vez que finaliza el POST, el BIOS ubica y lee la configuración almacenada en la memoria

CMOS. La prioridad del dispositivo de arranque, como se muestra en la Figura 2, es el orden

en el que se comprueban los dispositivos para ubicar el sistema operativo. La prioridad del

dispositivo de arranque se establece en el BIOS y se puede disponer en cualquier orden. El

BIOS arranca la PC y utiliza la primera unidad que contiene un sistema operativo.

Los discos duros, las unidades de red, las unidades USB e incluso los medios magnéticos

extraíbles, como CompactFlash o las tarjetas Secure Digital (SD), se pueden utilizar en el orden

de arranque, según las capacidades de la motherboard. Algunos BIOS también tienen un menú

de prioridad del dispositivo de arranque al que se accede con una combinación de teclas

especial mientras la PC arranca, pero antes de que se inicie la secuencia de arranque. Se

puede utilizar este menú para seleccionar el dispositivo que se va a arrancar, lo que es útil si

hay varias unidades que pueden arrancar la PC.

Cargador de arranque de Windows y Administrador de arranque de Windows en

Windows 7 y Windows Vista

Cuando se ubica la unidad que almacena el OS, el BIOS encuentra el registro de arranque

maestro (MBR, Master Boot Record). En esta instancia, el Administrador de arranque de

Windows (BOOTMGR, Windows Boot Manager) controla varios pasos de instalación. Por

ejemplo, si hay más de un OS en el disco, BOOTMGR permite que el usuario elija cuál desea

usar. Si no hay otros sistemas operativos, o si el usuario no hace una selección antes de que

caduque el temporizador, tiene lugar el siguiente proceso:

1. WinLoad utiliza la ruta especificada en BOOTMGR para buscar la partición de arranque.

2. WinLoad carga dos archivos que constituyen el núcleo de Windows 7: NTOSKRNL.EXE y

HAL.DLL.

3. WinLoad lee los archivos del registro, elige un perfil de hardware y carga los controladores

de dispositivos.

NOTA: si en el disco hay otra versión de OS y esta versión es Windows Vista o superior,

BOOTMGR repite el proceso. Si en el disco hay otra versión de OS y esta versión es Windows

XP o anterior, BOOTMGR invoca el cargador de arranque de Windows XP (NTLDR).

NTLDR y el menú de arranque de Windows en Windows XP

Cuando la unidad que contiene el OS se encuentra en una PC que ejecuta Windows XP, el

BIOS ubica el MBR. El MBR ubica el cargador de arranque del OS NTLDR. En esta instancia,

el NTLDR controla varios pasos de instalación. Por ejemplo, si hay más de un OS en el disco,

BOOT.INI permite que el usuario elija cuál desea usar. Si no hay otros sistemas operativos, o si

el usuario no hace una selección antes de que caduque el temporizador, tiene lugar el siguiente

proceso:

1. NTLDR ejecuta NTDETECT.COM para obtener información sobre el hardware instalado.

2. NTLDR utiliza la ruta especificada en BOOT.INI para buscar la partición de arranque.

3. NTLDR carga dos archivos que constituyen el núcleo de XP: NTOSKRNL.EXE y HAL.DLL.

4. NTLDR lee los archivos del registro, elige un perfil de hardware y carga los controladores de

dispositivos.

Núcleo de NT

En esta instancia, el núcleo de NT toma el control. El núcleo de NT es el centro de todos los

sistemas operativos Windows. El nombre de este archivo es NTOSKRNL.EXE. Este inicia el

archivo de registro WINLOGON.EXE y muestra la pantalla de bienvenida de Windows.

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Secuencia de arranque y archivos de registro

Modos de inicio

Windows puede iniciarse en uno de muchos modos diferentes. Si se presiona la tecla F8

durante el proceso de inicio, se abre el menú Opciones de inicio avanzadas de Windows, como

se muestra en la ilustración. Este menú permite a los usuarios seleccionar el modo de inicio de

Windows. Las opciones de inicio que se utilizan con frecuencia son las siguientes:

Modo seguro: inicia Windows, pero solo carga los controladores de los componentes

básicos, como el teclado y la pantalla.

Modo seguro con funciones de red: inicia Windows como el modo seguro, pero

además carga los controladores de los componentes de red.

Modo seguro con símbolo del sistema: inicia Windows y carga el símbolo del

sistema en lugar de la GUI.

Última configuración válida conocida: carga la configuración utilizada la última vez

que Windows se inició correctamente. Esto se logra al acceder a una copia del registro

que se crea con este propósito.

NOTA: la última configuración válida conocida no es útil, a menos que se aplique

inmediatamente después de que se produce un error. Si se reinicia la PC y esta logra abrir

Windows, se actualiza el registro con la información defectuosa.

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Secuencia de arranque y archivos de registro

Registro de Windows

Los archivos del registro de Windows son una parte importante del proceso de inicio de

Windows. Los siguientes archivos de registro se almacenan en %SystemRoot%\System32\

Config\: Sam – HKEY_LOCAL_MACHINE\SAM? Seguridad – HKEY_LOCAL_MACHINE\

SECURITY? Software – HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE? Sistema –

HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM? Predeterminado – HKEY_USERS\.DEFAULT El siguiente

archivo se guarda en la carpeta de perfil de cada usuario: %UserProfile%\Ntuser.dat –

HKEY_USERS\<User SID> (vinculada por HKEY_CURRENT_USER) Cada configuración de

Windows, desde el fondo del escritorio y el color de los botones de pantalla hasta las licencias

de las aplicaciones, se almacena en el registro. Cuando el usuario realiza modificaciones en la

configuración del Panel de control, las asociaciones de archivo, las políticas del sistema o el

software instalado, las modificaciones se almacenan en el registro.

Cada cuenta de usuario tiene una sección única del registro. El proceso de inicio de sesión de

Windows obtiene del registro la configuración del sistema para reconfigurar este último para

cada cuenta de usuario.

El registro también se encarga de grabar la ubicación de los archivos de biblioteca de vínculos

dinámicos (DLL, Dynamic Link Library). Un archivo DLL consta de un código de programa que

pueden utilizar diferentes programas para llevar a cabo funciones comunes. Por esta razón, los

archivos DLL son muy importantes para la funcionalidad de un sistema operativo y cualquier

aplicación que el usuario pueda instalar.

Para asegurar que el sistema operativo o un programa puedan ubicar un DLL, este debe estar

registrado. En general, se registra automáticamente durante el proceso de instalación. Es

posible que el usuario deba registrar manualmente un archivo DLL si detecta un problema. El

registro de un DLL asigna la ruta al archivo, lo cual permite que los programas ubiquen los

archivos necesarios más fácilmente. Para registrar un archivo DLL en Windows utilizando la

herramienta de línea de comandos, utilice la siguiente ruta:

Inicio> escriba cmd en la barra Buscar programas y archivos> escriba regsvr32nombre de

archivo.dll

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Arranque múltiple

Pueden existir varios sistemas operativos en una única PC. Es posible que algunas

aplicaciones de software requieran la versión más reciente de un OS, mientras que otras

aplicaciones pueden requerir una versión anterior. Existe un proceso de arranque dual para

varios sistemas operativos en una PC. Durante el proceso de arranque, si el Administrador de

arranque de Windows (BOOTMGR, Windows Boot Manager) determina que hay más de un OS,

se le solicitará que elija el OS que desea cargar, como se muestra en la Figura 1.

Para crear un sistema de arranque dual en Microsoft Windows, el disco duro debe tener más de

una partición.

Primero, se debe instalar el OS más antiguo en la partición primaria o en el disco duro

seleccionado como partición activa. Instale el segundo OS en la segunda partición o en el disco

duro. Los archivos de arranque se instalan automáticamente en la partición activa.

Archivo BOOTMGR

Durante la instalación, el archivo BOOTMGR se crea en la partición activa para poder

seleccionar un OS para arrancar en el inicio. Puede editar el archivo BOOTMGR para cambiar

el orden de los sistemas operativos. Además, puede cambiar el tiempo permitido para

seleccionar el OS durante la etapa de arranque. En general, el tiempo predeterminado es de 30

segundos. Este período retrasa el tiempo de arranque de la PC al tiempo especificado, a

menos que el usuario intervenga y seleccione un OS específico. Si el disco solo tiene un OS,

cambie el tiempo a 5 o 10 segundos para arrancar la PC más rápidamente.

NOTA: en Windows XP, el archivo BOOT.INI cumple la función del archivo BOOTMGR.

Para cambiar el tiempo en que desea que se muestren los sistemas operativos, utilice la

siguiente ruta:

Seleccione Inicio > Panel de control > Sistema y seguridad > Sistema > Configuración

avanzada del sistema y haga clic en la ficha Opciones avanzadas. En el área Inicio y

recuperación, seleccione Configuración.

Para editar los datos generales de la configuración de arranque de Windows 7 y Vista, utilice la

herramienta de línea de comandos bcdedit.exe, como se muestra en la Figura 2. Para acceder

a la herramienta bcdedit.exe, utilice la siguiente ruta:

Seleccione Inicio > Todos los programas > Accesorios; haga clic con el botón secundario

en Símbolo del sistema > Ejecutar como administrador > Continuar y, a continuación,

escribabcdedit.exe.

Para editar el archivo boot.ini en Windows XP, utilice la siguiente ruta:

Seleccione Inicio, haga clic con el botón secundario en la ficha Mi PC > Propiedades >

Opciones avanzadas; en el área Inicio y recuperación, seleccioneConfiguración y, a

continuación, haga clic en Editar.

Todo el proceso de arranque, se desarrolla en 4 etapas: Al principio, toma el control la BIOS. En una segunda etapa, tomará el control el cargador de arranque. En una tercera etapa, el control pasa al propio kernel Linux. Y en la cuarta y última etapa tendremos en memoria los programas de usuario

conviviendo junto con el propio sistema operativo, quienes tomarán el control del sistema.

Primera etapa: La BIOS.

Al encender el equipo, toma el control la BIOS. que realiza una serie de operaciones básicas de hardware.Una vez que el hardware es reconocido y queda listo para usar, la BIOS carga en memoria el código executable del cargador de arranque y le pasa el control.

Segunda etapa: El cargador de arranque: GRUB.

Existen diferentes cargadores de arranque. En Debian, habitualmente utilizamos GRUB.Normalmente, el cargador de arranque se guarda en el MBR (Master Boot Record), que como tiene un tamaño muy reducido (Son los primeros 512 bytes del disco), obliga a dividir el arranque en varias etapas. De este modo, la BIOS carga la primera etapa del cargador de arranque. Y, después, esta primera etapa del cargador de arranque cargará el resto del cargador de arranque.

GRUB se carga y se ejecuta en 4 etapas: La BIOS carga la primera etapa del cargador, que se encuentra almacenada en el

MBR. La primera etapa carga el resto del cargador. Si la segunda etapa está en un

dispositivo grande, se carga una etapa intermedia (llamada etapa 1.5), que contiene código extra que permite leer cilíndros mayores que 1024 o dispositivos tipo LBA.

La segunda etapa ejecuta el cargador y muestra el menú de inicio de GRUB, permitiendo seleccionar el SO que se desea arrancar.

Una vez seleccionado el sistema operativo que se quiere arrancar, se carga en memoria y se le pasa el control.

Tercera etapa: El kernel de Linux.El proceso del kernel se realiza en dos etapas:

La etapa de carga. La etapa de ejecución.

El kernel generalmente se almacena en un archivo comprimido. Este archivo comprimido se carga y se descomprime en memoria.Por otra parte, también se cargan los drivers necesarios mediante el initrd. El initrd crea un sistema de archivos temporal usado en la fase de ejecución del kernel.Una vez que el kernel se ha cargado en memoria y está listo, se lleva a cabo su ejecución.Lo último que se lanza es el proceso init.

Cuarta etapa: El proceso init.

Al igual que todos los sistemas Unix, Debian arranca ejecutando el proceso init. El archivo de configuración de init es el fichero /etc/inittab, en el que se indica que el primer script que se debe ejecutar es el /etc/init.d/rcS.

Supongamos que se encuentra instalado el paquete sysv-rc (es lo típico), que utiliza enlaces simbólicos en los directorios rc para controlar qué servicios se inician en los diferentes niveles de ejecución.

El archivo /etc/init.d/rcS ejecuta todos los scripts situados en /etc/rcS.d/ para realizar inicializaciones tales como la comprobación y montaje de los sistemas de archivos, la carga de módulos, la inicialización de los servicios de red, la configuración del reloj, etc.

Luego, y por compatibilidad, también ejecuta todos los archivos (excepto aquellos con un `.' en su nombre) situados en /etc/rc.boot/. Este último directorio está reservado para el administrador del sistema y su utilización ha caído en desuso.

Niveles de ejecución

Una vez completado el proceso de arranque, el proceso init iniciará todos los servicios que han sido configurados para ejecutarse en el nivel de ejecución predeterminado.Este nivel de ejecución predeterminado viene indicado por una entrada id en el /etc/inittab. En Debianel nivel de inicio predeterminado es el nivel 2 (id=2).

Debian utiliza los siguientes niveles de ejecución: 0 (apagar el sistema) 1 (modo monousuario) 2 al 5 (modos multiusuario) 6 (reiniciar el sistema)

Si estamos en un nivel de ejecución, podemos cambiar a otro utilizando el comando telinit.Ejemplo: Si ejecutamos telinit 1 cambiaremos al modo monousuario.

Al iniciar un nivel de ejecución se ejecutan todos los scripts ubicados en el directorio /etc/rcN.d/. Donde N es un número que representa el nivel de ejecución. Ej: r2.d, rc3.d ...

Los scripts de estos directorios, se nombran siguiendo unas reglas:

La primera letra del nombre del script determina la manera en que se ejecuta el script: Los scripts cuyos nombres comienzan con K se ejecutan con el argumento stop. Los scripts que comienzan con S se ejecutan con el argumento start.

Después de esta primera letra se usan dos dígitos y un nombre de script.

Los scripts se ejecutan en orden, según el orden alfabético de sus nombres.

Los scripts situados en /etc/rcN (donde N es un número que representa el nivel de ejecución) son tan sólo enlaces simbólicos que apuntan a los scripts situados en

/etc/init.d/

Personalizar los niveles de ejecución

Habilitar un servicio.- Para habilitar un servicio llamado servicio en el nivel de ejecución N crearemos un enlace simbólico /etc/rcN.d/Sxyservicio al script servicio alojado en ../init.d/.El número de secuencia xy debe ser igual al asignado al servicio cuando fue instalado el paquete.Ejemplo: ln -s /etc/rc2.d/S99proftpd ../init.d/proftpd

Deshabilitar un servicio.- Para deshabilitar un servicio, renombraremos el enlace simbólico de modo que su nombre comience con K y no con S y su número de secuencia sea 100 menos xy.Ejemplo: mv /etc/rc2.d/S99proftpd /etc/rc2.d/K99proftpd

En vez de cambiarle el nombre, es posible eliminar el enlace simbólico S de un servicio de un directorio de niveles de ejecución determinado. Esto no deshabilita el servicio sino que lo deja en un estado "potencial" al menos en lo que respecta al sistema init sysv-rc. Al cambiar de nivel de ejecución el servicio no se lo activará ni se lo detendrá sino que se lo dejará como estaba, independientemente si esta ejecutándose o no.

No es aconsejable realizar modificaciones a los enlaces simbólicos situados en /etc/rcS.d/.