Unidad 2.1 - Arranque e instalación de sistemas operativos I

Estudio completo del proceso de arranque moderno, firmware BIOS y UEFI, gestores de arranque, instalación profesional de Windows, herramientas de recuperación y resolución de problemas de inicio.

⏱ Tiempo aproximado por bloque: 20-30 minutos

2.1 El proceso de arranque

El arranque es la secuencia de eventos que comienza cuando pulsas el botón de encendido y termina cuando el kernel del sistema operativo toma el control total del hardware.

Fases principales

Fase	Descripción
POST	Comprobación de hardware básico
Firmware	BIOS o UEFI inicia el sistema
Bootloader	Selecciona y carga el sistema operativo
Kernel	Controla memoria, CPU y drivers
Init/Systemd	Arranque de servicios y entorno usuario

POST (Power-On Self Test)

El firmware comprueba:

RAM
CPU
Teclado
GPU
Discos

⚠ Si el POST falla, normalmente escucharás pitidos o verás códigos de error.

Secuencia técnica real

Encendido → POST → BIOS/UEFI → Bootloader → Kernel → Sistema Operativo

💡 En Linux el kernel suele llamarse vmlinuz y se acompaña del initramfs.

Posibles preguntas de examen

¿Qué ocurre antes de cargar el kernel?
¿Quién ejecuta el bootloader?
¿Qué diferencia hay entre POST y bootloader?

Mini-Test

1. ¿Qué ocurre justo antes del bootloader?

2. ¿Qué significa POST?

2.2 BIOS vs UEFI

BIOS y UEFI son firmwares encargados de iniciar el hardware y preparar el sistema operativo.

BIOS

Sistema antiguo
Modo Legacy
Usa MBR
Límite 2,2 TB
Interfaz muy básica

UEFI

Firmware moderno
Compatible con GPT
Usa archivos .EFI
Soporta Secure Boot
Permite múltiples entradas de arranque

Característica	BIOS	UEFI
Modo	Legacy	Moderno
Particionado	MBR	GPT
Arranque	Sector MBR	Archivos EFI
Seguridad	Baja	Secure Boot

⚠ Pregunta trampa: “UEFI necesita obligatoriamente GPT”. Parcialmente falso. Puede usar CSM.

ESP (EFI System Partition)

Partición FAT32 donde se guardan los archivos .EFI:

\EFI\Microsoft\Boot\bootmgfw.efi \EFI\ubuntu\grubx64.efi

💡 En equipos modernos siempre se recomienda UEFI + GPT.

Mini-Test

1. ¿Qué sistema usa archivos .EFI?

2. ¿Qué partición usa UEFI?

2.3 Bootloaders

El bootloader es el programa encargado de cargar el sistema operativo.

Bootloaders más importantes

Bootloader	Sistema	Estado
GRUB2	Linux	Actual
BOOTMGR	Windows	Actual
LILO	Linux	Obsoleto

¿Qué hace GRUB?

Muestra menú de sistemas
Carga kernels Linux
Detecta Windows
Permite rescate
Gestiona dual boot

GRUB en UEFI

\EFI\ubuntu\grubx64.efi

BOOTMGR

Windows usa BOOTMGR o bootmgfw.efi.

\EFI\Microsoft\Boot\bootmgfw.efi

⚠ LILO ya NO se considera moderno.

Mini-Test

1. ¿Qué bootloader es típico en Linux?

2. ¿Cuál está obsoleto?

2.4 Tipos de arranque

Legacy

Modo compatible con BIOS tradicional.

Usa MBR
Compatible con equipos antiguos
Limitado

Secure Boot

UEFI verifica firmas digitales para impedir malware en el arranque.

Multi-Boot

Permite elegir varios sistemas operativos desde un menú.

Tipo	Características
Legacy	Compatibilidad antigua
Seguro	Validación criptográfica
Múltiple	Varios sistemas

💡 GRUB detecta automáticamente Windows y Linux.

⚠ Ambos sistemas deben instalarse en el mismo modo: UEFI + UEFI o Legacy + Legacy.

Mini-Test

1. ¿Qué tecnología valida firmas digitales?

2.5 Caso de estudio: GRUB

GRUB2 se convirtió en el estándar Linux por su modularidad y soporte UEFI.

Ventajas

Compatibilidad con UEFI
Compatibilidad Secure Boot
Rescate del sistema
Configuración flexible
Soporte RAID y LVM

Comandos importantes

sudo update-grub

sudo grub-install /dev/sda

sudo grub-install --target=x86_64-efi --efi-directory=/boot/efi

Shim y Secure Boot

Ubuntu y Debian usan shim firmado digitalmente para permitir Linux con Secure Boot activo.

💡 Gracias a shim NO necesitas desactivar Secure Boot normalmente.

Mini-Test

1. ¿Qué comando regenera GRUB?

2.6 Herramientas, consejos y buenas prácticas

efibootmgr

sudo efibootmgr

Permite:

Ver entradas UEFI
Cambiar BootOrder
Eliminar entradas

bcdedit

bcdedit /enum

Administra el arranque Windows.

mokutil

mokutil --sb-state

Comprueba estado de Secure Boot.

Buenas prácticas

Usar UEFI + GPT
Hacer copia de ESP
Documentar BootOrder
Evitar mezclar Legacy y UEFI

⚠ Nunca borres la carpeta EFI sin copia de seguridad.

Mini-Test

1. ¿Qué herramienta modifica BootOrder?

2.7 Instalación de Windows al detalle

Fases

Crear USB booteable
Arrancar desde USB
Seleccionar idioma
Elegir edición
Particionado
Copiar archivos
OOBE

OOBE

Out Of Box Experience:

Cuenta Microsoft o local
Red
Privacidad
PIN
Windows Update

Particiones típicas

Partición	Función
ESP	Archivos EFI
MSR	Reservada Microsoft
NTFS	Sistema operativo

⚠ OEM y Retail NO son iguales.

Licencias

Retail → transferible
OEM → ligada a hardware
Volume → empresas

Mini-Test

1. ¿Qué significa OOBE?

2.8 Microsoft Media Creation Tool

Herramienta oficial de Microsoft para crear medios de instalación Windows.

Ventajas

ISO oficial
Compatibilidad UEFI
USB automático
Versiones actualizadas

Proceso recomendado

Descargar MCT
Seleccionar edición
Elegir arquitectura x64
Crear USB
Probar arranque

Herramientas relacionadas

Herramienta	Uso
Rufus	USB avanzado
Ventoy	Multiboot
DiskPart	Particionado
DISM	Drivers e imágenes

💡 Rufus permite configurar GPT/UEFI o MBR/BIOS manualmente.

Mini-Test

1. ¿Qué herramienta oficial crea USB Windows?

2.9 Herramientas útiles y recuperación

bootrec

bootrec /fixmbr bootrec /fixboot bootrec /rebuildbcd

Repara arranque Windows.

TestDisk

Recupera particiones dañadas o eliminadas.

mbr2gpt

mbr2gpt /convert

Convierte discos sin borrar datos.

Boot-Repair

Repara automáticamente GRUB.

Problemas típicos

GRUB desaparece
BOOTMGR is missing
ESP corrupta
MBR dañado
Windows sobrescribe GRUB

⚠ Windows Update puede modificar BootOrder.

💡 Siempre lleva un Live USB de rescate.

Mini-Test Final

1. ¿Qué herramienta recupera particiones?

2. ¿Qué comando convierte MBR a GPT?