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Como funciona realmente UEFI en Windows 8

Como funciona realmente UEFI en Windows 8


Este articulo intentará explicar cómo Windows 8 toma ventaja de UEFI para alcanzar tiempos de arranque muy cortos. UEFI es el acrónimo de Unified Extensible Firmware Interface. Es una especificación creada por Intel, que reemplazaría a la vieja BIOS (Basic Input-Output System). Tanto la BIOS como la nueva UEFI tienen como objetivo hacer que el sistema operativo “se entienda” con el hardware de base, manejado habitualmente por un firmware. Esta nueva forma de arranque del equipo tiene por un lado componentes nuevos en el arranque de la plataforma (hardware y su firmware), que luego monta el sistema operativo. Windows 8 da soporte a UEFI para alcanzar tiempos de arranque muy cortos.

El viejo proceso de la BIOS.

A grandes rasgos, el proceso de arranque de la BIOS es el siguiente:

boot


Este esquema de arranque tiene más de 30 años, y a lo largo de la evolución de la PC, se han tenido que “emparchar” ciertas funcionalidades. Por ejemplo, el video debe ser lo primero que esté disponible al iniciar la máquina, pero desde la BIOS se puede levantar un controlador de video muy básico. Esto limita severamente la posibilidad de ofrecer una interfaz amigable. Tampoco se tiene compatibilidad con drivers de 32 o de 64 en muchos casos, los cuales deben ser levantados por el sistema operativo en el arranque. Pero el principal problema es que su código de manejadores es de 16 bits, por norma. Si bien con los años le fueron agregadas características más avanzadas como ACPI y SMBIOS, gestión de energía y administración de la BIOS respectivamente, en realidad, desde hace algún tiempo la BIOS comenzó a mostrarse obsoleta y que los años le pesaban, sobre todo por la adopción de los nuevos sistemas operativos de 64 bits.

Características de la nueva UEFI

La UEFI viene a subsanar varios de esos inconvenientes. Sin embargo, no tiende a reemplazar la BIOS y “borrarla del mapa”, ya que lo primero que asegura es un modo de emulación de BIOS por si fuese necesario. Pero esencialmente, agrega funcionalidad adecuada a la realidad tecnológica actual. Contempla dos grandes grupos de servicios o procesos: (a) proceso de arranque, y (b) servicios de runtime, proveyendo una interfaz distinta y única para cada uno. Durante el arranque, gestionará el inicio de los dispositivos del equipo, y cargará el sistema operativo eligiendo una de varias formas posibles. Durante el proceso de arranque, a su vez, se distinguen dos grandes grupos de operaciones: (1) el inicio de la plataforma o PI, y luego (2) el arranque del sistema operativo, en modo transitorio o en modo estable o principal. Los servicios de runtime pasan por proveer al sistema operativo de un conjunto de interfaces por si éste necesita “dialogar” con el firmware subyacente del equipo.

Proceso de arranque

Aqui se especifica cómo el hardware invocará el inicio del software, o de un sistema operativo, para que comience a cargarse. Sin embargo, el arranque ya no depende de un cargador de sistema operativo como hasta ahora. UEFI puede cargar múltiples sistemas operativos sin la necesidad de un cargador como NTLDR (Windows) o LILO (Linux). UEFI selecciona la partición con el sistema operativo y lo carga desde allí. Para que esto suceda, tanto el hardware como el software deberían ser UEFI-compatibles.

En el proceso de arranque, UEFI tiene menús que son mucho más amigables que los viejos menús de la BIOS, y permite que ciertas tareas de configuración del equipo se puedan hacer sin cargar el sistema operativo principal. Esto no tiene nada que ver con las actuales capacidades de ciertas máquinas de cargar un browser sin tener que arrancar el SO principal, ya que estos equipos lo logran cargando un mini-sistema operativo desde la BIOS que permite hacer estas tareas. Por el contrario, con la nueva especificación, no se carga un mini-sistema operativo sino que se selecciona qué drivers cargar para lograr que se ejecute una aplicación determinada. De esta forma, con la carga selectiva, se podrán iniciar navegadores de internet, o clientes de correo, que arrancarán mucho más rápidamente que si se tuviese que lanzar todo un OS completo. Estas aplicaciones se denominan “aplicaciones con sistema operativo ausente”. Por el contrario, una vez que arranca el sistema operativo y se usan las aplicaciones en forma habitual, estas aplicaciones se denominan “aplicaciones con sistema operativo presente”.

Para comprender mejor esto, debemos ver la siguiente imagen, donde se muestran los bloques constitutivos de una PC genérica o universal. En la parte de abajo de la figura, en la capa inferior, se acomoda el hardware. Por sobre el hardware, alguna porción de éste se puede acceder desde código fijo llamado firmware, y otra porción se puede acceder directamente del sistema operativo. Aquí termina lo que se denominaría “plataforma”, delimitada en la figura 2 por la línea punteada. Luego, por sobre esta capa, va el sistema operativo, y por sobre él, las aplicaciones que solemos utilizar diariamente:

Sistema Operativo


Arranque híbrido en Windows 8

Para entender lo que es el arranque híbrido, debemos recordar que existe en Windows y posteriores, una sesión llamada “sesión 0″, que corresponde al sistema y no a un usuario humano. Sin embargo, desde el punto de vista del sistema operativo, es una sesión más.

Al apagar un equipo Windows 7, se tiene esta secuencia de apagado:

arranque


El arranque híbrido consiste en cambiar el destino de los datos al apagarse. En efecto, al apagar Windows 8 se llega sólo hasta el punto 3, y luego se “hiberna” en el disco el estado del kernel y datos ya cargados de los drivers de dispositivos, es decir, no se hiberna el estado de los usuarios, pero los pasos 4 a 7 no se ejecutan nunca, sino que el estado de la memoria del kernel y el sector de RAM que aloja los drivers se almacenan en un archivo especial.

firmware


Al reiniciarse, se arranca el sistema, pero en vez de recorrer todo el proceso de arranque, se recupera el estado del kernel y de los manejadores de dispositivos desde el archivo de hibernación. Las ventajas son amplias: se acelera tanto el apagado (que no recorre los 8 puntos como en Windows 7) como el encendido (que no ejecuta el escaneo de drivers, etc. sino que aprovecha el estado guardado del mismo desde la última sesión de trabajo.

CONCLUSIONES

Este artículo es probablemente el más técnico en lo referente al sistema operativo de los que hemos escrito hasta el momento. En este documento hemos explorado las tecnologías y procedimientos que están detrás de los tiempos de encendido y apagado tan cortos que exhibe Windows 8 a través de la tecnología EFI (UEFI), que permitirá entender las ventajas del nuevo sistema operativo, y su proyección a futuro para los nuevos dispositivos móviles que utilizarán Windows 8 , Windows 8 RT y sus sucesores.

11 comentarios - Como funciona realmente UEFI en Windows 8

@SuicideCode +3
Te doy +10, muy buena la explicación.
@Auitzotl +1
Acabo de dar mis primeros diez puntos viejo, tu explicación es excelsa, ahora entiendo tantas cosas que me habían dicho y aceptaba, pero no sabía "técnicamente", porque sucedía así, GRACIAS!!!, me haz ilustrado.

PD. Mañana te paso los diez, segurito.
@alexbernal92167 +1
excelente explicacion ahora un post de instalacion de windows 7 o linux cualquier distro por que windows 8 sinceramente no llena mis expectativas muy bonito pero muy inestable e incompatible con algunos programas que andan muy bien en windows7 gracias por esto de EFI no sabia como funcionaba y quedo muy claro le doy un 100
@lolalorena
Exte post es 100% inteligencia colectiva. nunca lo había entendido y nunca lo había visto tan bien explicado.
@juanma_2393
Hace poco me compre una notebook con W8 y UEFI y lo poco que tarda en cargar es impresionante!
@Spinel_Vortex
Pero tienes que desabilitar temporalmente la mentada UEFI para bootear desde CD o USB, un inconveniente cuando se trata de reparar, me pasa con una laptop de las nuevas

Se que el UEFI es una integracion de SO con la BIOS, pero eso de que entra en un estado hibernacion y no vuelve a cargar drivers lo deja propenso a errores de instalacion, por consiguiente la incopatibilidad, a menos que se desactive UEFI para ello, en parte siento que es mas perjuicio que beneficio, en caso de que halla un error en la sesion activa a causa de mal funcionamiento de algun driver va a seguir teniendo ese problema cada vez que encienda

Para mis necesidades es mas conveniente el sistema de arranque tradicional, igual no tengo windows 8, la apariencia de la bios al arrancar es lo que menos me preocupa, me lo esconde con logotipos de Biostar, ¿el tiempo? tengo maquina gamer, no tarda ni 30 segundos en estar totalmente cargado el SO

Buen aporte, desconocia como era el arranque del UEFI, pero lo intrigante de que no vuelve a cargar los drivers, similar a la hibernacion y a base de ello di mi opinion e_e
@fernandvox
no hay problema Microsoft lo pone claro:
•La configuración de inicio rápido no se aplica al reinicio. Debe apagar y luego volver a iniciar el equipo para que el inicio rápido surta efecto.
@Pinki3001
Dato adicional.

si tu sistema operativo Win8 se esta actualizando al Win8.1 puede producir un error y eso frega la particion UEFI y no hay manera sencilla de recuperarlo y te exige en caso de que tengas que reintalar que la maquina tenga lector dvd no pudiendo utilizar un Flash usb para hacerlo lo cual es mas moroso, y aun asi es muy probable que tengas que deshabilitarlo para poder conseguir la reinstalacion.