Hvad er en Bootloader? Hvordan fungerer en bootloader?

En bootloader er meget vigtig for operativsystemer. Alligevel overses det ofte som en nøglekomponent i computere. Dette skyldes, at det spiller sin rolle i baggrunden og hjælper med at aktivere det korrekte operativsystem. De fleste processorkort i vores enheder har programmer, der er forudindlæst. Disse programmer er kendt som bootloaders.

Denne artikel forklarer, hvad en bootloader er, og hvordan den fungerer. Hvis du er interesseret i at lære om, hvad en bootloader er, og hvordan den fungerer, er denne artikel noget for dig.

Hvad er en Bootloader

Når computeren er tændt, har den en klar tilstand. Dette betyder, at der ikke er nogen programmer i hukommelsen, og at dets komponenter ikke er tilgængelige.

En bootloader hjælper med at indlæse operativsystemet eller runtime-miljøet for at føje programmer til hukommelsen og give adgang til komponenter. Det er nødvendigt at køre startprocessen, initialisere hardwaren og videregive kontrol til kernen, som initialiserer operativsystemet.

BIOS

Nøglekomponenterne i en bootloader inkluderer det grundlæggende input / output-system (BIOS), firmware, der findes i den skrivebeskyttede hukommelse (ROM) på en pc. Når pc'en er tændt, kører BIOS, før ethvert andet program kører.

BIOS består af følgende:

• POST (tændt selvtest)
• Boot Sector Loader
• BIOS afbryder
• Opsætningsmenu

Opsætningsmenuen hjælper med at justere parametrene for bootloaderen. Moderne BIOS-versioner bruges til at indstille forskellige parametre. Dette inkluderer opstartsrækkefølgen, der bestemmer enhederne BIOS kontrollerer inden opstart.

Boot-sektor-loader indlæser den første 512-bytesektor fra boot-disken i RAM. Det er nødvendigt, at den første tilgængelige hukommelsesblok eller sektor i mediet reserveres til posten.

Relaterede: Sådan får du adgang til BIOS på en Windows 8-computer

BIOS-afbrydelser er enhedsdrivere, der er påberåbt af bootloaders for at få adgang til skærmen, tastaturet og diske. Ikke alle operativsystemer bruger BIOS-afbrydelser.

Ud over BIOS er der udvidelses-ROM'er. Hoved-BIOS'en starter muligvis udvidelses-ROM'erne.

Bootloaderen består normalt af tre programmer:

• Et boot-sektorprogram direkte indlæst af BIOS ved opstartstidspunktet
• Et andet trin program indlæst af boot-sektorprogrammet for at afslutte opstartsprocessen
• Et bootloader-installationsprogram til at installere bootloaderen og programmet i anden fase på startdisken.

UEFI BIOS

Computerbrugernes skiftende krav har ført til oprettelsen af ​​en moderne efterfølger til BIOS.

UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) er et mini-operativsystem, der indlæser bootloaderen i hukommelsen, før den udfører yderligere driftsrutiner.

Mens det deler nogle ligheder med BIOS, har flere vigtige forskelle fået mange til at betragte UEFI som en udvidelse snarere end en erstatning traditionel BIOS.

En af de største forskelle mellem UEFI og BIOS er, hvordan UEFI giver en operationel grænseflade til computere og bruger nye mekanismer og funktioner. Derudover påvirker UEFI ikke grænsefladen mellem firmware og operativsystem, selvom UEFI ikke definerer, hvordan firmware skal programmeres i sin helhed.

UEFI-programmet er permanent placeret på en hukommelseschip på bundkortet. Dette betyder, at det bevares, selv når der ikke er strøm. Et unikt operativt lag bruges til at kommunikere mellem firmwaren og operativsystemet. UEFI-tilstand kan initialiseres inden operativsystemet startes.

Nogle af de vigtigste fordele ved UEFI inkluderer:

• Det kræver ikke et aktivt operativsystem for netværksfunktionalitet
• Bedre brugervenlighed gennem brug af en computermus og en grafisk brugergrænseflade
• Forbedret sikkerhed gennem Secure Boot-funktionen
• En fleksibel modulstruktur, der hjælper den med at tilpasse sig specielle hardwaremiljøer og kravsprofiler
• Boot manager, der administrerer forskellige bootloadere til forskellige operativsystemer
• Et kommandolinjeværktøj til udførelse af diagnostik og fejlfinding

Formålet med Secure Boot er at forbedre sikkerheden. Dele af UEFI-firmwaren, bootloaderen og operativsystemets kerne skal verificeres inden opstart. Komponenterne verificeres ved hjælp af kryptografiske digitale signaturer i UEFI-firmwareens signaturdatabase. Systemstart kan annulleres, hvis sikkerhedskontrollen ikke er bestået.

I professionelle miljøer bruges Secure Boot typisk sammen med en hardwarekomponent. Det Trusted Platform Module (TPM) er en nøglekomponent i Secure Boot, der giver sikkerhedsfunktioner til computere.

Sammenlignet med den traditionelle ældre BIOS-systemstartmetode kan følgende fordele opnås ved UEFI, og GPT giver følgende fordele:

• Giver mulighed for at installere flere operativsystemer med deres egne bootmanagere på samme tid.
• Boots hurtigere end ældre BIOS-systemer
• Understøtter pre-boot applikationer

I disse dage bruges en NVRAM (ikke-flygtig tilfældig adgangshukommelse) til boot-relaterede indstillinger. Indstillingerne gemmes, når computeren er slukket. Der bruges en lille mængde strøm fra bundkortets batteri.

Hvordan fungerer en bootloader?

Når en computer er tændt, vises oplysninger om den installerede hardware på skærmen. Bootloaderen placerer sit operativsystem i hukommelsen. Det grundlæggende input / output-system (BIOS) udfører tests, før kontrollen overføres til Master Boot Record (MBR), som indeholder boot loader.

Mange bootloadere er konfigureret til at give brugerne forskellige opstartsindstillinger. Indstillingerne inkluderer forskellige operativsystemer, forskellige versioner af det samme operativsystem, indstillinger for operativsystemindlæsning og programmer, der kører uden et operativsystem.

Relaterede: Sådan deaktiveres UEFI Secure Boot til Dual Boot Ethvert system

I visse tilfælde kan en enhed have to operativsystemer. Bootloaders kan bruges på disse enheder til at starte det korrekte operativsystem, som brugerne foretrækker automatisk. En bootloader kan også bruges til at starte operativsystemet i sikker tilstand til gendannelse.

Du kan bruge en bootloader til at starte et program uden at skulle starte operativsystemet. Dette kan være nyttigt med enheder såsom spilkonsoller. Når spildisken er indsat i konsollen, og konsollen er tændt, føres brugeren direkte til spillet i stedet for velkomstskærmen.

Undtagelser og afbrydelser

Bootloaders er meget vigtige for vedligeholdelse af sikkerhed og software-arkitektur. Undtagelser og afbrydelser kan håndteres forskelligt af bootloadere og applikationer. Metoden, hvormed hardware og software er forbundet, påvirker direkte, hvordan undtagelser og afbrydelser fungerer, og påvirker bootloaderens funktionalitet.

5 måder at rette manglende UEFI-firmwareindstillinger på i Windows 10

Hvis du indtaster din BIOS og finder manglende indstillinger, kan du her få dem tilbage.

Læs Næste

Om forfatteren