Qué es un dispositivo de arranque: definición, función y tipos

Un dispositivo de arranque es el medio o componente que utiliza un equipo para iniciar el proceso de puesta en marcha y cargar el sistema operativo a la memoria. El término recibe su nombre de una bota que se ajusta al pie, y la palabra bootstrap (o “arranque por sí mismo”) está estrechamente relacionada: significa usar algo sencillo para conseguir que algo más complejo funcione. Viene de la frase inglesa "pull yourself up by your own bootstraps".

Qué hace un dispositivo de arranque

Antes de que un ordenador pueda funcionar con normalidad, necesita instrucciones básicas del sistema operativo que le digan cómo gestionar hardware y procesos. Un dispositivo de arranque proporciona esas instrucciones iniciales: el firmware (BIOS o UEFI) localiza el dispositivo de arranque, ejecuta un programa de arranque o bootloader y éste carga el núcleo (kernel) y los archivos necesarios del sistema operativo en la memoria. Sin un dispositivo de arranque válido, el equipo no puede iniciar el sistema operativo.

Pasos básicos del proceso de arranque

POST (Power-On Self Test): el firmware comprueba el hardware esencial (memoria, CPU, dispositivos básicos).
Detección del dispositivo de arranque: el firmware consulta la prioridad de arranque para localizar un dispositivo con código de arranque válido.
Carga del bootloader: se ejecuta el código de arranque (por ejemplo, el registro de arranque o un gestor como GRUB o Windows Boot Manager).
Carga del kernel: el bootloader localiza y carga el kernel del sistema operativo y pasa el control a éste.
Inicialización del sistema: el kernel arranca servicios, carga controladores y monta sistemas de archivos para iniciar la sesión de usuario.

Tipos comunes de dispositivos de arranque

Los dispositivos que pueden arrancar un ordenador suelen ser discos o unidades de arranque. Entre los más habituales están:

Disco duro o SSD: la forma más frecuente en PCs y servidores (arranque desde partición activa con MBR o desde partición EFI en GPT).
Unidades USB: memorias USB o discos externos con imágenes de sistema o instaladores.
CD/DVD/Blu-ray: medios ópticos que permiten arrancar instaladores o sistemas Live.
Medios extraíbles antiguos: como disquete en equipos antiguos.
Tarjetas y chips de memoria: eMMC, SD o ROM en dispositivos embebidos o móviles.
Arranque por red (PXE): algunos ordenadores de red usan chips de arranque que obtienen el sistema operativo a través de una red. Esto es común en thin clients, equipos de quiosco y despliegues masivos.
Placas y tarjetas de arranque: placas de arranque o tarjetas complementarias de arranque en sistemas especializados, que contienen firmware o código de arranque permanente.

Diferencia entre dispositivo de arranque y dispositivo de datos

Algunas personas distinguen entre un dispositivo de arranque y un dispositivo de datos. La diferencia práctica la gestiona el sistema operativo y el firmware: un dispositivo de arranque contiene el código necesario para iniciar el sistema (bootloader, kernel o imagen de inicio), mientras que un dispositivo de datos solo almacena archivos y no tiene la estructura o el código para arrancar. Por ejemplo, un disco con solo documentos es un dispositivo de datos, pero si tiene una partición con un bootloader y un sistema, puede ser un dispositivo de arranque.

Esquemas y seguridad de arranque

Existen detalles técnicos que afectan al arranque:

MBR vs GPT: los discos pueden usar MBR (Master Boot Record) o GPT (GUID Partition Table). GPT suele usarse con UEFI y soporta particiones más grandes y funciones modernas.
Firmware: BIOS tradicional frente a UEFI. UEFI ofrece más flexibilidad, soporte para particiones EFI y mecanismos de seguridad como Secure Boot.
Secure Boot: impide que se cargue software no firmado durante el arranque, protegiendo contra rootkits y ciertos tipos de malware, aunque puede necesitar configuración para arranques personalizados.

Casos de uso y ejemplos

Instalación de sistemas: usar un USB o CD/DVD de arranque para instalar o reinstalar un sistema operativo.
Recuperación y diagnóstico: arrancar desde una unidad externa o Live CD para reparar un sistema dañado o rescatar datos.
Thin clients y quioscos: arrancar por red (PXE) o desde tarjetas integradas para proporcionar un entorno controlado y centralizado.
Dispositivos embebidos y móviles: usan chips o memoria flash que contienen el sistema de arranque y el propio sistema operativo.

Cómo crear y solucionar problemas de un dispositivo de arranque

Para crear un dispositivo de arranque (por ejemplo, un USB) normalmente se usa una imagen ISO del sistema operativo y una herramienta que copie y haga booteable el medio. Si un equipo no arranca, conviene comprobar:

La prioridad de arranque en la configuración del firmware (BIOS/UEFI).
Que el dispositivo sea realmente booteable y tenga los archivos correctos (bootloader, partición activa o partición EFI según el caso).
Compatibilidad entre modo de arranque (UEFI vs Legacy) y el medio creado.
Posibles bloqueos por Secure Boot o firma digital.

En resumen, un dispositivo de arranque es esencial para iniciar un ordenador: permite que el firmware localice y ejecute el código inicial que carga el sistema operativo a la memoria. Existen múltiples tipos (discos, USB, red, chips integrados) y varios aspectos técnicos (bootloader, MBR/GPT, BIOS/UEFI, Secure Boot) que determinan cómo y si un dispositivo puede iniciar correctamente un sistema.

Origen

El arranque en el dispositivo de arranque es lo mismo que arrancar (o poner en marcha). Es la abreviatura de bootstrapping, o de empezar con cosas sencillas y hacer cosas complejas a partir de ellas.

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Preguntas y respuestas

P: ¿Qué es un dispositivo de arranque?

R: Un dispositivo de arranque se utiliza para iniciar un ordenador. Carga el sistema operativo en la memoria del ordenador y puede ser un disquete, una unidad flash, un CD, un disco duro o una unidad de estado sólido.

P: ¿De dónde procede el término "bootstrap"?

R: El término "bootstrap" viene de la frase inglesa "pull yourself up by your own bootstraps". Significa utilizar algo más sencillo para conseguir que algo más complejo funcione mejor por sí mismo.

P: ¿Cuáles son algunos ejemplos de dispositivos de arranque?

R: Algunos ejemplos de dispositivos de arranque son los disquetes, las unidades flash, los CD, los discos duros y las unidades de estado sólido. Algunos ordenadores de red también utilizan chips de arranque que obtienen el sistema operativo a través de una red. Los teléfonos móviles también utilizan este tipo de chips para identificar al usuario ante la red de telefonía móvil.

P: ¿Cómo funcionan las tarjetas de arranque?

R: Los estándares de las tarjetas de arranque pueden permitir a muchos usuarios arrancar ordenadores de quiosco con total privacidad y acceso a todo el software de aplicación que posean. También existen versiones permanentes denominadas tarjetas de arranque o tarjetas complementarias que son más permanentes que las tarjetas de arranque normales.

P: ¿Cuál es la diferencia entre un dispositivo de "arranque" y otros dispositivos de datos?

R: En realidad no es el ordenador sino el sistema operativo el que se preocupa de diferenciar entre dispositivos de 'arranque' y otros dispositivos de datos, no necesariamente sólo en cuanto a su función sino también en cuanto a su importancia a la hora de arrancar un ordenador correctamente.

P: ¿Por qué necesitamos un sistema operativo antes de utilizar un ordenador?

R: Antes de que un ordenador pueda funcionar con normalidad, debe contar con las instrucciones de un sistema operativo que le indique cómo realizar funciones básicas como cargar aplicaciones o programas en su memoria para que los usuarios puedan acceder a ellos más adelante.

P: ¿Cómo utilizan los teléfonos web los chips con fines de identificación?

R: Los teléfonos web utilizan chips con fines de identificación al conectarlos con las redes de telefonía móvil para que puedan ser identificados por esas redes cuando se utilizan en línea o se realizan llamadas, etcétera.