Linux

Para controlar la máquina, el componente principal del sistema operativo, el núcleo, debe cargarse mediante un programa llamado bootloader, que a su vez lo carga un firmware preinstalado como BIOS o UEFI. El gestor de arranque se puede personalizar para pasar parámetros al núcleo, como qué partición contiene el sistema de archivos raíz o en qué modo debe ejecutarse el sistema operativo. Una vez cargado, el núcleo del sistema operativo llama a la utilidad responsable de iniciar y administrar los servicios del sistema.

BIOS o UEFI

Los procedimientos ejecutados por las máquinas x86 para ejecutar el gestor de arranque son diferentes si usa BIOS o UEFI.

El BIOS (Basic Input/Output System), es un programa almacenado en un chip de memoria no volátil conectado a la placa base, que se ejecuta cada vez que se enciende la computadora. Este tipo de programa se llama firmware y su ubicación de almacenamiento es independiente de los otros dispositivos de almacenamiento que pueda tener el sistema.

El BIOS supone que los primeros 440 bytes en el primer dispositivo corresponden a almacenamiento, siguiendo el orden definido en la utilidad de configuración del BIOS, la primera etapa del cargador de arranque (bootstrap). Los primeros 512 bytes de un dispositivo de almacenamiento se denominan MBR (Master Boot Record), en dispositivos de almacenamiento que utilizan el esquema de partición estándar de DOS y, además de la primera etapa del gestor de arranque, contiene la tabla de particiones. Si el MBR no contiene los datos correctos, el sistema no podrá arrancar, a menos que se emplee un método alternativo.

En términos generales, los pasos previos a la operación para iniciar un sistema equipado con BIOS son:

1. El proceso POST (power-on self-test) se ejecuta para identificar fallas de dispositivos simples tan pronto como se enciende la máquina.

2. El BIOS activa los componentes básicos para cargar el sistema, como salida de video, teclado y medios de almacenamiento.

3. El BIOS carga la primera etapa del gestor de arranque desde el MBR (los primeros 440 bytes del primer dispositivo, como se define en la utilidad de configuración del BIOS).

4. La primera etapa del gestor de arranque llama a la segunda etapa del gestor de arranque, responsable de presentar las opciones de arranque y cargar el núcleo del sistema operativo.

El UEFI (Unified Extensible Firmware Interface), difiere del BIOS en algunos puntos claves. Como BIOS, el UEFI también es un firmware, pero puede identificar particiones y leer muchos sistemas de archivos que se encuentran en ellas. El UEFI no se basa en el MBR, teniendo en cuenta solo la configuración almacenada en su memoria no volátil (NVRAM) conectada a la placa base.

Estas definiciones indican la ubicación de los programas compatibles con UEFI, llamados EFI applications, que se ejecutarán automáticamente o se llamarán desde un menú de arranque. Las aplicaciones EFI pueden ser gestores de arranque, selectores de sistema operativo, herramientas para el diagnostico y reparación del sistema, etc.

Deben estar en una partición de dispositivo de almacenamiento convencional y en un sistema de archivos compatible. Los sistemas de archivos compatibles estándar son FAT12, FAT16 y FAT32 para dispositivos de bloque e ISO-9660 para medios ópticos. Este enfoque permite la implementación de herramientas mucho más sofisticadas que las posibles con BIOS.