Arranque y UEFI

Artículo
12/14/2023

Importante

Es posible que parte de la información de esta sección solo se aplique a Windows 10 Mobile y a determinadas arquitecturas de procesador.

Un dispositivo que ejecuta Windows 10 tiene varios requisitos para arrancar en el sistema operativo. Una vez que el firmware del dispositivo inicializa todo el hardware, el dispositivo debe asegurarse de que haya suficiente energía para arrancar. Después, el dispositivo debe asegurarse de que el dispositivo arranca en el sistema operativo adecuado en función de si el usuario quiere realizar una actualización o una restauración en el dispositivo, o si el usuario quiere arrancar el dispositivo en el sistema operativo principal.

Para dar cabida a cada uno de estos escenarios, el proceso de arranque de Windows 10 usa los siguientes componentes:

Cargadores de arranque de firmware proporcionados por el proveedor del sistema en chip (SoC).
Entorno UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) proporcionado por el proveedor de SoC.
Administrador de arranque de Windows proporcionado por Microsoft.

En este artículo se proporciona información general sobre el proceso de arranque y se describen los cargadores de arranque del firmware soC, UEFI y el Administrador de arranque de Windows con más detalle.

Información general sobre el proceso de arranque

Cuando se activa un dispositivo de Windows 10, pasa por el siguiente proceso de alto nivel:

El dispositivo está encendido y ejecuta los cargadores de arranque de firmware específicos de SoC, que inicializan el hardware en el dispositivo y proporcionan funcionalidad de parpadeo de emergencia.
Los cargadores de arranque de firmware arrancan el entorno UEFI y entregan el control a las aplicaciones UEFI escritas por el proveedor de SoC, Microsoft y los OEM. Estas aplicaciones pueden usar controladores y servicios ueFI.
El entorno UEFI inicia el Administrador de arranque de Windows, que determina si se va a arrancar la imagen de Actualización flash completa (FFU) o el modo de restablecimiento del dispositivo, al sistema operativo de actualización o al sistema operativo principal.

En el diagrama siguiente se muestra este proceso en un nivel alto.

información general del proceso de arranque para Windows Phone.

A continuación se muestran más detalles sobre algunos de los componentes de este diagrama:

El sistema operativo de actualización es un entorno de sistema operativo mínimo proporcionado por Microsoft. Este sistema operativo se usa específicamente para instalar actualizaciones.
El modo de parpadeo de imagen de actualización flash completa (FFU) hace referencia a una aplicación UEFI que parpadea una imagen del sistema operativo en el almacenamiento del dispositivo. Microsoft proporciona una aplicación de flashing UEFI que se puede usar en escenarios que no son de fabricación. Los OEM también pueden implementar su propia aplicación de flashing UEFI. Para obtener más información, consulta Capturar y aplicar imágenes de Windows Full Flash Update (FFU).

Cargadores de arranque de firmware soC

Los cargadores de arranque de firmware soC inicializan el conjunto mínimo de hardware necesario para que se ejecute el dispositivo. Los cargadores de arranque de firmware soC están diseñados para finalizar lo más rápido posible y no se dibuja nada en la pantalla mientras se ejecutan. Una vez finalizados los cargadores de arranque de firmware de SoC, el dispositivo se inicia en el entorno UEFI.

Los cargadores de arranque de firmware soC también contienen una funcionalidad de flashing de emergencia que permite que los dispositivos se parpadean cuando el entorno de arranque no es estable y no es posible el parpadeo basado en imágenes de Actualización flash completa (FFU) mediante la herramienta de flashing proporcionada por Microsoft. El parpadeo de emergencia requiere herramientas específicas del SoC. Para obtener más información, póngase en contacto con el proveedor de SoC.

UEFI

Windows 10 utiliza unified Extensible Firmware Interface (UEFI) para admitir la entrega del control del sistema desde el cargador de arranque del firmware soC al sistema operativo. El entorno UEFI es un sistema operativo de arranque mínimo en el que se arrancan los dispositivos y se ejecuta el sistema operativo Windows 10. Para obtener más información, consulte UEFI en Windows.

Descripción del Administrador de arranque de Windows

El Administrador de arranque de Windows es una aplicación UEFI proporcionada por Microsoft que configura el entorno de arranque. Dentro del entorno de arranque, las aplicaciones de arranque individuales iniciadas por el Administrador de arranque proporcionan funcionalidad para todos los escenarios orientados al cliente antes de que se arranque el dispositivo.

Importante

Microsoft proporciona todos los componentes dentro del entorno de arranque y no se pueden modificar, reemplazar ni omitir por los OEM.

Las aplicaciones de arranque implementan la funcionalidad para los escenarios siguientes:

Cargando la batería del dispositivo antes del arranque.
Capturar y guardar volcados de memoria sin conexión (solo compilaciones para desarrolladores).
Parpadeando el dispositivo con una nueva imagen.
Restablecer el dispositivo.
Actualización del dispositivo.
Arranque del dispositivo en el sistema operativo principal.

En el diagrama siguiente se muestran algunas de las partes clave del proceso que sigue el Administrador de arranque después de que el entorno ueFI la inicie.

proceso de administrador de arranque para Windows Phone.

En los pasos siguientes se describe este proceso con más detalle:

Una vez que el entorno UEFI inicia el Administrador de arranque, el Administrador de arranque inicializa las bibliotecas de arranque, lee la base de datos de configuración de arranque para determinar qué aplicaciones de arranque se van a ejecutar y en qué orden ejecutarlas. El Administrador de arranque inicia las aplicaciones de arranque secuencialmente y cada aplicación vuelve al Administrador de arranque después de finalizar.

Las bibliotecas de arranque son bibliotecas de funciones que se extienden a la funcionalidad de UEFI existente y están diseñadas para usarse en el entorno de arranque. Solo las aplicaciones de arranque que inicia el Administrador de arranque tienen acceso a las bibliotecas de arranque.
El Administrador de arranque captura primero las combinaciones reservadas de botones de hardware presionadas por el usuario.
En las imágenes del sistema operativo no comerciales, el Administrador de arranque ejecuta a continuación una aplicación de arranque de volcado de memoria sin conexión que permite al dispositivo capturar una instantánea de la memoria física de la sesión anterior del sistema operativo. Cuando el dispositivo se restablece de forma anómala, la memoria de la sesión del sistema operativo anterior se conserva en todo el restablecimiento. Cuando esto sucede, la aplicación de volcado de memoria sin conexión guarda esa memoria y la convierte en un archivo de volcado de memoria sin conexión, que se puede transferir fuera del dispositivo y analizarlo. Si el dispositivo no se restableció de forma anómala en la sesión anterior del sistema operativo, la aplicación de volcado de memoria sin conexión se cierra inmediatamente.
En todas las imágenes del sistema operativo, el Administrador de arranque ejecuta mobilestartup.efi. Esta aplicación ejecuta varias bibliotecas de arranque, algunas de las cuales solo se ejecutan en el primer arranque (por ejemplo, para aprovisionar la directiva de arranque seguro) o solo en imágenes no comerciales (por ejemplo, para entrar en modo de almacenamiento masivo USB). Las bibliotecas siguientes siempre se ejecutan:
1. En primer lugar, mobilestartup.efi ejecuta la biblioteca que implementa la carga de la batería UEFI. Esta biblioteca permite al usuario cargar su dispositivo mientras el dispositivo está en el entorno de arranque (o se percibe como desactivado). Esta biblioteca se ejecuta primero para asegurarse de que el dispositivo tiene suficiente energía para arrancar por completo. Para obtener más información sobre los escenarios que implican la aplicación de carga de batería, consulte Carga de batería en el entorno de arranque.
2. A continuación, mobilestartup.efi ejecuta las bibliotecas que implementan el parpadeo, el restablecimiento del dispositivo y las actualizaciones. Estas bibliotecas determinan si el dispositivo debe arrancar hasta el modo de parpadeo o de restablecimiento del dispositivo, o si el dispositivo debe continuar con el sistema operativo de actualización o el sistema operativo principal.
Si mobilestartup.efi no arranca en modo de parpadeo o restablecimiento del dispositivo, el Administrador de arranque se inicia en el sistema operativo principal o en el sistema operativo de actualización.