Ce este un bootloader? Cum funcționează un bootloader?

Un bootloader este foarte important pentru sistemele de operare. Cu toate acestea, este adesea trecut cu vederea ca o componentă cheie a computerelor. Acest lucru se datorează faptului că își joacă rolul în fundal, ajutând la activarea sistemului de operare corect. Majoritatea plăcilor de procesare de pe dispozitivele noastre au programe preîncărcate. Aceste programe sunt cunoscute sub numele de bootloadere.

Acest articol explică ce este un bootloader și cum funcționează. Dacă sunteți interesat să aflați ce este un bootloader și cum funcționează, acest articol este pentru dvs.

Ce este un Bootloader

Când este pornit, computerul are o stare clară. Aceasta înseamnă că nu există programe în memoria sa și că componentele sale nu pot fi accesate.

Un bootloader ajută la încărcarea sistemului de operare sau a mediului de execuție pentru a adăuga programe în memorie și pentru a oferi acces componentelor. Este necesar să rulați procesul de pornire, să inițializați hardware-ul și să transmiteți controlul către kernel, care inițializează sistemul de operare.

BIOS

Componentele cheie ale unui bootloader includ sistemul de intrare / ieșire de bază (BIOS), firmware găsit în memoria de citire (ROM) a unui PC. Când computerul este pornit, BIOS-ul rulează înainte de a rula orice alt program.

BIOS-ul este compus din următoarele:

• POST (Autotest la pornire)
• Încărcător sector boot
• BIOS se întrerupe
• Meniul de configurare

Meniul de configurare ajută la ajustarea parametrilor bootloaderului. Versiunile moderne de BIOS sunt utilizate pentru a seta diferiți parametri. Aceasta include ordinea de pornire, care determină dispozitivele BIOS verifică înainte de pornire.

Încărcătorul de sector de încărcare încarcă primul sector de 512 octeți de pe discul de încărcare în RAM. Este necesar ca primul bloc de memorie sau sectorul disponibil din mediu să fie rezervat înregistrării.

Legate de: Cum se accesează BIOS-ul pe un computer Windows 8

Întreruperile BIOS sunt driverele de dispozitiv pe care se bazează încărcătorii de boot pentru a accesa ecranul, tastatura și discurile. Nu toate sistemele de operare folosesc întreruperi BIOS.

În plus față de BIOS, există ROM-uri de extensie. BIOS-ul principal poate porni ROM-urile de extensie.

Bootloader-ul este de obicei compus din trei programe:

• Un program de sector de încărcare încărcat direct de BIOS în momentul pornirii
• Un program din a doua etapă încărcat de programul sectorului de boot pentru a finaliza procesul de boot
• Un program de instalare a încărcătorului de boot pentru a instala bootloader-ul și al doilea program de etapă pe discul de boot.

BIOS UEFI

Cerințele în evoluție ale utilizatorilor de computere au condus la crearea unui succesor modern al BIOS-ului.

UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) este un mini sistem de operare care încarcă bootloader-ul în memorie înainte de a executa rutine operaționale suplimentare.

Deși împărtășește unele asemănări cu BIOS-ul, mai multe diferențe cheie i-au determinat pe mulți să considere UEFI mai degrabă ca o extensie decât ca un BIOS tradițional de înlocuire.

Una dintre principalele diferențe dintre UEFI și BIOS este modul în care UEFI oferă o interfață operațională pentru computere și folosește noi mecanisme și funcții. În plus, deși UEFI nu definește modul în care firmware-ul trebuie programat în întregime, acesta influențează interfața dintre firmware și sistemul de operare.

Programul UEFI este localizat permanent pe un cip de memorie de pe placa de bază. Aceasta înseamnă că este păstrat chiar și atunci când nu există putere. Un strat operațional unic este utilizat pentru a comunica între firmware și sistemul de operare. Modul UEFI poate fi inițializat înainte de pornirea sistemului de operare.

Unele dintre avantajele cheie ale UEFI includ:

• Nu necesită un sistem operativ activ pentru funcționalitatea rețelei
• Utilizare mai bună prin utilizarea unui mouse de computer și a unei interfețe grafice cu utilizatorul
• Securitate îmbunătățită prin caracteristica Secure Boot
• O structură modulară flexibilă care îl ajută să se adapteze la medii hardware speciale și profiluri de cerințe
• Boot manager, care gestionează diferite încărcătoare pentru diferite sisteme de operare
• Un instrument de linie de comandă pentru efectuarea diagnosticării și depanării

Scopul Secure Boot este îmbunătățirea securității. Părțile firmware-ului UEFI, bootloader-ul și kernel-ul sistemului de operare trebuie verificate înainte de pornire. Componentele sunt verificate folosind semnături digitale criptografice în baza de date a semnăturii firmware-ului UEFI. Boot-ul sistemului poate fi anulat dacă nu este trecută verificarea de securitate.

În mediile profesionale, Secure Boot este de obicei utilizat cu o componentă hardware. Trusted Platform Module (TPM) este o componentă cheie a Secure Boot, oferind caracteristici de securitate pentru computere.

În comparație cu metoda tradițională de pornire a sistemului BIOS, următoarele avantaje pot fi obținute de la UEFI, iar GPT oferă următoarele avantaje:

• Permite instalarea simultană a mai multor sisteme de operare cu proprii administratori de boot.
• Se lansează mai repede decât sistemele BIOS vechi
• Suportă aplicații pre-boot

În aceste zile, pentru setările legate de boot se folosește o NVRAM (memorie cu acces aleatoriu non-volatil). Setările sunt stocate după oprirea computerului. Se folosește o cantitate mică de energie de la bateria plăcii de bază.

Cum funcționează un bootloader?

După pornirea computerului, pe ecran apar informații despre hardware-ul instalat. Bootloaderul își plasează sistemul de operare în memorie. Sistemul de intrare / ieșire de bază (BIOS) efectuează teste înainte de a transfera controlul către Master Boot Record (MBR), care conține încărcătorul de încărcare.

O mulțime de bootloadere sunt configurate pentru a oferi utilizatorilor diferite opțiuni de boot. Opțiunile includ sisteme de operare diferite, versiuni diferite ale aceluiași sistem de operare, opțiuni de încărcare a sistemului de operare și programe care rulează fără un sistem de operare.

Legate de: Cum se dezactivează UEFI Secure Boot la Dual Boot Orice sistem

În anumite cazuri, un dispozitiv poate avea două sisteme de operare. Bootloadere pot fi utilizate pe aceste dispozitive pentru a porni sistemul de operare corect pe care utilizatorii îl preferă automat. Un bootloader poate fi, de asemenea, utilizat pentru a porni sistemul de operare în modul sigur pentru recuperare.

Puteți utiliza un bootloader pentru a porni într-un program fără a fi nevoie să porniți sistemul de operare. Acest lucru poate fi util cu dispozitive precum console de jocuri. După ce discul de joc este introdus în consolă și consola este pornită, utilizatorul este condus direct la joc în loc de ecranul de întâmpinare.

Excepții și întreruperi

Bootloaderii sunt foarte importanți pentru întreținerea securității și a arhitecturii software. Excepțiile și întreruperile pot fi tratate diferit de bootloadere și aplicații. Metoda prin care hardware-ul și software-ul sunt conectate afectează direct modul în care funcționează excepțiile și întreruperile și afectează funcționalitatea bootloader-ului.

5 moduri de a remedia lipsa setărilor de firmware UEFI în Windows 10

Dacă introduceți BIOS-ul și găsiți setările lipsă, iată cum le recuperați.

Citiți în continuare

Despre autor