Bootloader: definição, características, tipos e como eles funcionam no PC

Para ser capaz de executar pedidos e aplicações, o CPU de um PC sempre usa RAM memória, pois é nela que ficam armazenadas as informações e os cálculos que o processador deve utilizar constantemente para realizar suas tarefas.

Obviamente, o recurso mais importante armazenado na RAM tem a ver com o sistema operacional, um “programa” equipado com uma função de gerenciamento de processos que regula, entre outras coisas, o acesso da CPU à memória com precisão (e embora pareça redundante) . O que queremos dizer com isso é que em um PC os dados relevantes do sistema operacional devem ser carregados na memória desde o início do computador, e é aí que o bootloader entra em operação.

O que é um gerenciador de inicialização?

Como você pode imaginar, como seu nome é bastante autoexplicativo, a palavra bootloader vem das palavras em inglês boot e loader, embora, para ser mais específico, na verdade venha de carregador de bootstrap , que em inglês significa literalmente boot lace loader (ou loop). A origem deste termo vem do fato de que o gerenciador de boot é essencial para iniciar o PC e, portanto, serve de suporte de forma semelhante ao que fazem as alças dos cadarços.

Um bootloader é um tipo de software especial que carrega os arquivos essenciais do sistema operacional que você possui na memória RAM do seu computador, e isso é válido para Windows, Linux, Max e até sistemas baseados em DOS, como FreeDOS. Para fazer isso, o bootloader deve necessariamente ser usado em um sistema de boot, que pode muito bem ser um CD / DVD, um pen drive ou a unidade de armazenamento do sistema, que é comum em um PC.

O meio de boot recebe a informação de onde o boot loader está localizado através do firmware do computador, como a BIOS, por exemplo, e é justamente por isso que na BIOS podemos configurar os dispositivos de boot.

Ao selecionar a sequência de inicialização na BIOS, estamos literalmente dizendo ao PC onde procurar o carregador de inicialização, pois sem ele o computador não é capaz de inicializar e iniciar o sistema operacional.

Como funciona um bootloader no PC

No momento em que pressionamos o botão liga / desliga do PC, a primeira coisa que aparece na tela são os dados relativos ao hardware do equipamento, como processador, memória ou dispositivos de armazenamento conectados. O software responsável pelo processamento desta informação é o firmware supracitado (BIOS / UEFI em um PC) encontrado na memória ROM do motherboard.

Este processo inicial é denominado POST, que significa Autoteste ao ligar e embora tenhamos um artigo específico falando sobre isso, em resumo consiste em uma série de processos e verificações de sistema que são executados no PC toda vez que é ligado ou reiniciado. E, como você já deve supor, o bootloader é o que é carregado logo após o POST; O sistema verifica a sequência de inicialização configurada no BIOS e começa a pesquisar em ordem o primeiro dos dispositivos selecionados que possui um carregador de inicialização para carregar os dados na memória.

Quando uma mídia com bootloader for encontrada, ela carregará automaticamente, mas se a lista de dispositivos configurados no BIOS terminar e nenhum for encontrado, o sistema exibirá uma mensagem de erro e não inicializará. O bootloader é, como você irá presumir depois de ler isto, essencial e essencial para o funcionamento do computador.

Onde exatamente ele está armazenado?

O bootloader é geralmente encontrado no MBR (Master Boot Record) do disco rígido ou SSD, onde a tabela de partição do meio de armazenamento também é armazenada, no entanto, nem sempre é esse o caso e, como regra geral, podemos encontrar estas duas opções:

• No primeiro bloco da mídia de inicialização (também conhecido como “trilha do disco zero”).
• Em uma partição específica da mídia de inicialização.

A primeira opção é a mais comum porque está intimamente relacionada ao princípio de operação do MBR, que não só contém a referência necessária para o firmware encontrar o bootloader, mas também contém o próprio software de boot, que é o que permite o sistema operacional para “inicializar”.

Na segunda opção, menos usada porque requer que o usuário tenha configurado dessa forma propositalmente por qualquer motivo (embora também se pareça com isso em PCs OEM de fabricantes), o sistema operacional usa uma partição específica como local de armazenamento para o bootloader que é criado na unidade de armazenamento.

Como informação adicional, você deve saber que os bootloaders também podem ser divididos em vários níveis em uma configuração chamada multistage e que pode cobrir até três níveis diferentes, um após o outro. Isso é usado quando o carregador de boot é muito grande para caber na trilha zero do disco.

Suas funções?

Depois do que foi explicado até agora, você já deve ter percebido que os bootloaders são uma espécie de intermediários entre o hardware e o sistema operacional do PC. Poderíamos dizer que a responsabilidade pelo boot do sistema recai sobre este elemento, e para isso sua primeira tarefa é carregar o sistema operacional na RAM do computador, essencial para que o processador saiba o que fazer.

Na próxima etapa, o bootloader carrega o kernel do sistema operacional, o componente fundamental do software do sistema que controla todos os acessos à memória e ao processador e contém todos os drivers essenciais. Além disso, ele processa todos os pedidos e tarefas de rotina, como integração de memória de dados. Alguns bootloaders executam tarefas adicionais que vão além de meros bootloaders, como:

• Reconhecimento e inicialização de outros bootloaders (multiestágios).
• Execução de programas aplicativos.
• Corrija ou adicione recursos que estão errados no firmware.
• Upload de firmware alternativo.

Que bootloaders existem?

Até agora dissemos o que é um bootloader, quais são suas funções e para que serve, mas você também deve saber que existem diferentes bootloaders dependendo do uso e do sistema operacional. Resumimos os mais importantes na tabela a seguir: