Primeras obras ocultas del ordenador

2011/09/01 Roa Zubia, Guillermo - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

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El ordenador puede estar apagado pero nunca completamente apagado. Entre sus chips hay uno que siempre permanece encendido. Recibe constantemente una pequeña corriente de una batería que no se agota durante toda la vida útil del ordenador y que nunca deja de trabajar. Si dejara de trabajar perdería la información que guarda, ya que es una memoria tipo RAM. Pero como no se apaga, nunca el ordenador está completamente apagado, ¡y sin embargo hay que encenderlo!

Al pulsar el botón denominado POWER se lanzan dos historias opuestas. Uno es del usuario, tiene que esperar sin saber qué está haciendo la máquina 'lenta', ya que no puede usarla inmediatamente después de pulsar el botón. La otra historia es dentro del ordenador.

Es una obra viva. Si la corriente eléctrica invade todos los demás chips, el ordenador despierta y lee en ese chip que siempre está en marcha el primer programa que debe arrancar. Independientemente de si el ordenador es un PC o un Mac, el proceso es similar; este primer programa no es un sistema operativo, no es una versión de ningún sistema Windows, Linux o MacOS. Hay muchas cosas que hacer antes de dejar el control al sistema operativo, y este primer programa trabaja directamente con chips o pone en marcha otros programas que trabajan a este nivel. El de PC se llama BIOS y en el Mac es un gestor de arranque, el Open Firmware.

Ambas están adaptadas a sus tipos de ordenadores, pero al fin y al cabo hacen lo mismo. En primer lugar, miran al equipo, deben saber si el hardware que debería estar preparado está o no realmente preparado --teclado, pantallas (pueden ser varias), ratón, discos duros, lectores de CD o DVD, discos externos, escáneres, impresora, etc.-. Se buscan uno a uno y determinan cómo comunicar cada herramienta con el microprocesador --CPU.

Esta comunicación es especial, el teclado, ratón, etc. pueden enviar en cualquier momento un dato a la CPU mientras la CPU está trabajando con otra cosa. Este trabajo se debe interrumpir para comprobar que el ratón se ha movido hacia arriba, que está pulsando la tecla A o similar. Estas interrupciones pueden ser muy variadas y a cada una de ellas hay que asignarles una entrada --puerto - de la CPU. Es una tarea compleja de organización, pero imprescindible para el buen funcionamiento del ordenador.

Usuario en espera

Ha sido largo, pero el proceso de puesta en marcha todavía está lejos de terminar, ahora hay que cargar y poner en marcha el sistema operativo. La pregunta es ¿dónde está el sistema operativo? ¿En el disco duro? ¿En un CD? ¿Dónde? El usuario responderá a esta pregunta ya que cargará el sistema que desee desde el lugar que desee y lo ha especificado en un proceso de arranque diario, sin que ello suponga que el ordenador no busque. Lo hace en un orden determinado, por ejemplo, los modelos antiguos de PC comenzaban por la unidad de disquete, luego lo buscaban en el lector de CD/DVD y finalmente en el disco duro. Y los actuales también hacen algo parecido. Ahí está una oportunidad para acelerar el proceso de arranque del ordenador, que puede obligar a buscar primero en el disco duro y ahorrar tiempo, por ejemplo.

Ahora el ordenador "sabe" dónde está el sistema operativo, pero todavía no puede empezar a cargar. Todavía el primer programa tiene que realizar pequeñas pero importantes preparaciones para que el sistema operativo sea capaz de empezar a trabajar. Debe crear unas estructuras básicas en la memoria del ordenador y, sobre todo, colocar en ella unos pequeños programas básicos (como el que escribe las letras en la pantalla y el que maneja el teclado). Finalmente ha llegado el momento de cargar el sistema operativo.

Es un camino que atraviesa todas las capas de una cebolla informática. El sistema operativo no es el único programa, sino una gran estructura que se instala de abajo a arriba. Tiene un núcleo -- un kernel - que se comunica con el hardware del ordenador y, por capas, otras partes que realizan acciones más complejas. Por supuesto, hasta que no se cargue ese kernel, el ordenador no cargará la siguiente capa porque necesita el software del kernel para funcionar. Así mismo, la siguiente capa necesitará la anterior para funcionar, etc. Abre y activa las partes del sistema operativo junto con otros drivers y pequeños programas.

No es fácil decir exactamente dónde termina el sistema operativo y dónde empiezan las aplicaciones 'externas'. Pero da igual, porque desde el punto de vista del encendido, carga en la memoria todos y algunos no.

En esta organización la instalación alcanza el nivel de usuario hasta la capa externa de software. Es una parte conectada a la red que finaliza con la identificación del usuario.

El encendido no ha terminado por completo. El usuario todavía tiene que hacer lo que le ha pedido, por ejemplo, ejecutar software antivirus o cualquier otro programa. El camino ha sido largo. Después de esperar, ha llegado el momento de empezar a utilizar el ordenador.