Какво е Bootloader? Как работи Bootloader?

Буутлоудърът е много важен за операционните системи. И все пак често се пренебрегва като ключов компонент на компютрите. Това е така, защото играе ролята си във фонов режим, като помага да се активира правилната операционна система. Повечето процесорни платки в нашите устройства имат предварително заредени програми. Тези програми са известни като буутлоудъри.

Тази статия обяснява какво е буутлоудъра и как работи. Ако се интересувате от това какво е буутлоудър и как работи, тази статия е за вас.

Какво е Bootloader

Когато е включен, компютърът има ясно състояние. Това означава, че в паметта му няма програми и че компонентите му не могат да бъдат достъпни.

Буутлоудърът помага да се зареди операционната система или средата на изпълнение, за да се добавят програми в паметта и да се осигури достъп за компоненти. Необходимо е да стартирате процеса на стартиране, да инициализирате хардуера и да предадете контрол на ядрото, което инициализира операционната система.

BIOS

Ключовите компоненти на буутлоудъра включват основната система за вход / изход (BIOS), фърмуер, намиращ се в паметта само за четене (ROM) на компютър. Когато компютърът е включен, BIOS се стартира преди да се стартира друга програма.

BIOS се състои от следното:

• POST (Самотестване при включване)
• Зареждащ сектор за зареждане
• Прекъсва BIOS
• Меню за настройка

Менюто за настройка помага за регулиране на параметрите на буутлоудъра. Съвременните версии на BIOS се използват за задаване на различни параметри. Това включва реда за зареждане, който определя устройствата BIOS проверява преди зареждане.

Зареждащият сектор зарежда първия 512-байтов сектор от диска за зареждане в RAM. Необходимо е първият наличен блок памет или сектор в носителя да бъдат запазени за записа.

Свързани: Как да влезете в BIOS на компютър с Windows 8

Прекъсванията на BIOS са драйвери на устройства, на които разчитат буутлоудърите за достъп до екрана, клавиатурата и дисковете. Не всички операционни системи използват прекъсвания на BIOS.

В допълнение към BIOS има ROM с разширение. Основният BIOS може да стартира ROM с разширение.

Буутлоудърът обикновено се състои от три програми:

• Програма за зареждащ сектор, директно заредена от BIOS по време на зареждане
• Програма от втори етап, заредена от програмата за зареждане на сектора, за да завърши процеса на зареждане
• Инсталатор на буутлоудъра за инсталиране на буутлоудъра и програмата от втория етап в диска за зареждане.

UEFI BIOS

Развиващите се изисквания на компютърните потребители доведоха до създаването на модерен наследник на BIOS.

UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) е мини операционна система, която зарежда буутлоудъра в паметта, преди да изпълни допълнителни оперативни процедури.

Въпреки че споделя някои прилики с BIOS, няколко ключови разлики накараха мнозина да разгледат UEFI като разширение, а не като заместител на традиционния BIOS.

Една от основните разлики между UEFI и BIOS е как UEFI предоставя оперативен интерфейс за компютри и използва нови механизми и функции. Освен това, макар че UEFI не дефинира как фърмуерът да бъде програмиран изцяло, той влияе върху интерфейса между фърмуера и операционната система.

Програмата UEFI е постоянно разположена на чип памет на дънната платка. Това означава, че се задържа дори когато няма мощност. Уникален оперативен слой се използва за комуникация между фърмуера и операционната система. Режимът UEFI може да бъде инициализиран преди стартирането на операционната система.

Някои от ключовите предимства на UEFI включват:

• Не се изисква активна оперативна система за мрежова функционалност
• По-добра използваемост чрез използване на компютърна мишка и графичен потребителски интерфейс
• Подобрена сигурност чрез функцията Secure Boot
• Гъвкава модулна структура, която му помага да се адаптира към специална хардуерна среда и профили на изискванията
• Boot manager, който управлява различни буутлоудъри за различни операционни системи
• Инструмент за команден ред за извършване на диагностика и отстраняване на неизправности

Целта на Secure Boot е да подобри сигурността. Части от UEFI фърмуера, буутлоудъра и ядрото на операционната система трябва да бъдат проверени преди стартиране. Компонентите се проверяват с помощта на криптографски цифрови подписи в базата данни за подписи на фърмуера на UEFI. Зареждането на системата може да бъде отменено, ако проверката за сигурност не бъде премината.

В професионална среда Secure Boot обикновено се използва с хардуерен компонент. The Модулът за надеждна платформа (TPM) е ключов компонент на Secure Boot, предоставящи функции за сигурност за компютри.

В сравнение с традиционния метод за стартиране на BIOS система за зареждане, следните предимства могат да бъдат получени от UEFI и GPT предлага следните предимства:

• Позволява едновременното инсталиране на множество операционни системи със собствени мениджъри за зареждане.
• Стартира по-бързо от старите BIOS системи
• Поддържа приложения преди зареждане

В наши дни се използва NVRAM (енергонезависима памет с произволен достъп) за настройки, свързани с зареждане. Настройките се съхраняват след изключване на компютъра. Използва се малко количество енергия от батерията на дънната платка.

Как работи Bootloader?

След като компютърът е включен, на екрана се появява информация за инсталирания хардуер. Буутлоудърът поставя своята операционна система в паметта. Основната система за въвеждане / извеждане (BIOS) извършва тестове преди да прехвърли управлението към Master Boot Record (MBR), който съдържа зареждащия файл.

Много буутлоудъри са конфигурирани да предоставят на потребителите различни опции за зареждане. Опциите включват различни операционни системи, различни версии на една и съща операционна система, опции за зареждане на операционна система и програми, които се изпълняват без операционна система.

Свързани: Как да деактивирам UEFI Secure Boot за двойно зареждане на всяка система

В определени случаи устройството може да има две операционни системи. Буутлоудърите могат да се използват на тези устройства, за да стартират правилната операционна система, която потребителите предпочитат автоматично. Буутлоудър също може да се използва за стартиране на операционната система в безопасен режим за възстановяване.

Можете да използвате буутлоудър, за да стартирате програма, без да се налага да стартирате операционната система. Това може да бъде полезно за устройства като игрови конзоли. След като дискът с играта се вмъкне в конзолата и конзолата се включи, потребителят се отвежда директно в играта вместо на екрана за приветствие.

Изключения и прекъсвания

Буутлоудърите са много важни за поддържането на сигурността и архитектурата на софтуера. Изключенията и прекъсванията могат да се обработват по различен начин от буутлоудърите и приложенията. Методът, чрез който се свързват хардуерът и софтуерът, пряко влияе върху това как работят изключенията и прекъсванията и засяга функционалността на буутлоудъра.

5 начина да коригирате липсващите настройки на фърмуера на UEFI в Windows 10

Ако влезете във вашия BIOS и намерите липсващи настройки, ето как можете да ги върнете.

Прочетете Напред

За автора