Încărcător de încărcare

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

Un încărcător de încărcare, [1] în computer , este programul care, în faza de pornire ( boot ) a computerului , încarcă nucleul sistemului de operare din memoria secundară (de exemplu, un hard disk ) în primar memorie (în general RAM ), permițând procesorului să o execute și, prin urmare, să pornească sistemul.

Termenul derivă din faptul că procesul de pornire a unui computer se numește bootstrap (din zicala engleză to lift yourself by own bootstrap , „a se trage în sus de cataramele cizmelor”). În cazul mai multor sisteme de operare instalate pe aceeași mașină, încărcarea de către încărcătorul de încărcare este precedată de selectarea sistemului de operare dorit de către utilizator prin intermediul managerului de încărcare .

Descriere

Sarcini

Funcția fundamentală a unui încărcător de încărcare este, prin urmare, de a încărca și executa un kernel de sistem de operare, împreună cu procese și servicii secundare. În majoritatea cazurilor, acest lucru necesită acces la memoria de masă , la citirea nucleului sistemului de operare și, eventual, la alte fișiere . În cazuri mai simple, încărcătorul de încărcare conține adresa blocurilor de disc în care sunt stocate fișierele de încărcat și, prin urmare, trebuie actualizate dacă aceste fișiere sunt modificate. Accesul la disc se face adesea prin intermediul funcțiilor furnizate de firmware ( BIOS - ul din sistemele IBM PC compatibile). Unele încărcătoare de încărcare au capacitatea de a interpreta unul sau mai multe sisteme de fișiere pentru a găsi fișiere de încărcat. În acest caz, pot încărca un fișier de configurare de pe disc sau pot permite unui utilizator avansat să navigheze pe disc pentru a fi încărcate fișiere. Unele încărcătoare de încărcare pot utiliza funcționalitatea oferită de unele plăci de rețea (de obicei ethernet ) pentru a descărca un kernel din rețea, de obicei prin TFTP .

Fiecare sistem de operare instalat într-adevăr fiecare volum de boot (există și medii de recuperare sau altele similare) are un încărcător de boot specific sau, mai bine, fișierul de configurare de pornire (pentru Windows 10 se numește BCD, de exemplu) conține instrucțiuni de boot specifice care trebuie citite de către încărcătorul de încărcare pentru fiecare volum de pornire.

Funcții suplimentare prezente în unele încărcătoare de încărcare:

  • Multe nuclee acceptă capacitatea de a primi parametri de boot pentru a-și configura comportamentul; încărcătorul de încărcare are grijă să le treacă la nucleu și, în unele cazuri, permite utilizatorului să editeze acești parametri.
  • Unele nuclee se așteaptă ca alte fișiere să fie puse la dispoziția nucleului în timpul pornirii (de exemplu, pe sistemele de tip Unix este obișnuit să se utilizeze initrd , un sistem de fișiere mic stocat într-un fișier). Încărcarea acestor fișiere este gestionată de bootloader.
  • Un încărcător de încărcare poate arăta utilizatorului un meniu de nuclee posibile de încărcat, cu parametrii aferenți, permițându-i utilizatorului să aleagă ce sistem de operare va porni.
  • Un încărcător de încărcare poate necesita o parolă pentru a permite sistemului să pornească.

Operațiune

Încărcătorul de încărcare este, în multe cazuri, instalat într-o poziție specifică a unui dispozitiv de memorie de masă specific, de obicei în primul bloc al primului disc („primul” în ceea ce privește ordinea în care dispozitivele sunt conectate la computer), de unde este încărcat din firmware-ul computerului.

De exemplu, în arhitectura compatibilă IBM , încărcătorul de boot poate fi stocat în înregistrarea master boot (MBR) a discului de boot , sau în primul sector al partiției care găzduiește sistemul de operare (caz în care trebuie să fie invocat de un boot manager instalat în MBR); sau poate fi, de asemenea, în primul sector al unui volum de boot, cum ar fi un mediu de recuperare (cum ar fi Windows Recovery Environment ).

Există unele limitări impuse de tehnică și de producătorii de hardware și firmware pentru care, pentru a le ocoli, multe încărcătoare de operare moderne funcționează recurgând la așa-numitele boot-uri în două etape , etapa 1 și etapa 2, o diviziune logică care evidențiază diferite momente ale startului. În ceea ce privește limitările, acestea sunt, de exemplu, posibilitatea de a încărca de pe dispozitivul de boot în memoria principală doar o cantitate mică de octeți și de a-l găsi poziționat într-un loc destul de incomod din memorie - acesta este cazul emblematic al sistemelor bazate pe sisteme pe familia x86 care încarcă primii 512 octeți pe care îi întâlnește pe dispozitivul de pornire începând de la adresa 0x0000: 0x7C00 și în sus (ultimul octet în 0x0000: 0x7DFF).

Odată cu apariția tehnologiei Uefi și a partiției GPT relative, funcționarea încărcătorului de încărcare s-a schimbat substanțial pornind de la faptul că este localizat fizic în folderul efi conținut în partiția de sistem relativă.

Exemplu de pornire etapizată

Iată o scurtă descriere a unei posibile încărcări în etape:

Etapa 1

Etapa 1, denumită și mai sus sub numele de boot manager , se ocupă de sarcini foarte de bază care pot fi codificate într-un spațiu relativ mic, cum ar fi căutarea primului volum de sistem pe discul de boot, căutarea, încărcarea celui de-al doilea stadiu, mai complex și extins, în memorie și treceți controlul. În această etapă, pot fi efectuate chiar inițializări de sistem minime, care sunt utile în a doua etapă, dar acest lucru nu este întotdeauna cazul.

Etapa 2

Etapa 2 este managerul de lansare propriu-zis al programului executiv sau al sistemului de operare . Este mult mai sofisticat, complex și mai extins decât prima etapă și se preocupă în principal, dar nu se limitează la alegerea nucleului care să se încarce în memorie și apoi să îi ofere control. Începe să semene cu un sistem de operare real mai detaliat, oricât de minim: este totuși mai corect să-l numim program executiv, deoarece îi lipsesc multe dintre caracteristicile sistemelor de operare moderne, cum ar fi multiprogramarea , gestionarea resurselor și așa mai departe.

Un singur încărcător de încărcare este capabil să încarce mai multe tipuri diferite de kernel (și, prin urmare, multe sisteme de operare) pe diferite partiții. Desigur, doar un singur nucleu poate fi încărcat odată.

Cele mai populare încărcătoare de încărcare

Vă rugăm să rețineți: cele enumerate mai jos sunt doar câteva încărcătoare de pornire pentru PC [2] sau similare (de exemplu, servere ). Mai mult, trebuie avut în vedere faptul că computerele sunt, de exemplu, un navigator prin satelit sau un PLC și multe alte tipuri: acestea au în principal încărcătoare de încărcare specifice.

Sistemele IBM , serverele Blade sau mainframele , utilizează bootloadere proprietare [3] atunci când nu sunt direct comenzile conținute în UEFI sau (dacă sunt sisteme în configurația bazată pe Linux) bootloadere-urile văzute mai sus (sau bootloadere Linux specifice recompilate special pentru sistemele de operare a mașinilor IBM precum „Petitboot”).

Bootloader mobil

Sistemul de operare al unui smartphone , tabletă sau PDA conține, de asemenea , un încărcător de încărcare. În domeniul dispozitivelor mobile, bootloader-urile sistemelor de operare originale sunt adesea modificate de OEM - uri, adică de producătorii de dispozitive, așa cum se întâmplă pentru smartphone-urile care montează Android . Totuși, acest lucru nu se întâmplă pentru dispozitivele Apple , deoarece acestea sunt fabricate de aceeași companie care dezvoltă sistemul de operare ( IOS ).

Dispozitivele de încărcare ale sistemelor de operare instalate pe dispozitive mobile, cu limitările relative din partea utilizatorului, au declanșat „moda” așa-numitei modding și a operațiunilor ulterioare ( root , deblocare, flash etc.) [4] .

Notă

  1. ^ De asemenea, bootloader . Lit. „încărcător de încărcare”.
  2. ^ Cu excepția Managerului de încărcare Windows, deoarece edițiile recente Windows sunt utilizate și pentru dispozitivele mobile.
  3. ^ Aceasta este situația tipică a vechiului Os / 400 , de exemplu.
  4. ^ Ghid Bootloader: ce este și pentru ce este - AndroidPIT

Elemente conexe

Informatică Portal IT : accesați intrările Wikipedia care se ocupă cu IT