Boot

Em computação, boot é o processo de inicialização do computador que carrega o sistema operacional quando ligamos o mesmo.

Muitos computadores podem executar apenas códigos existentes na memória de trabalho (ROM ou RAM); os sistemas operacionais modernos são normalmente armazenados em disco rígido, CD-ROM ou outros dispositivos de armazenamento. Logo que o computador é ligado, ele não tem um sistema operacional na memória. O computador hardware não pode fazer as ações do sistema operacional, como carregar um programa do disco; assim um aparente insolúvel paradoxo é criado: para carregar o sistema operacional na memória, precisamos de um sistema operacional já carregado.

Boot loader

A solução para o paradoxo está na utilização de um pequeno e especial programa, chamado boot loader. Este programa não tem a completa funcionalidade de um sistema operacional, mas é especialmente construído para que seja capaz de carregar um outro programa para permitir a inicialização do sistema operacional. freqüentemente, boot loaders de múltiplos estágios são usados, neste caso vários pequenos programas se complementam em seqüência, até que o último deles carrega o sistema operacional.

Os primeiros computadores programáveis tinham chaves no painel frontal para permitir ao operador colocar o boot loader na memória antes de iniciar a CPU. Este poderia então ler o sistema operacional de um meio de armazenamento externo como uma fita de papel.

Uma hipotética linguagem de máquina para o boot loader poderia ser tão simples como as oito instruções seguintes, que fazem a leitura dos dados da fita:

0: faça o registrador P = 8
1: Verifique se a fita de papel está posicionada
2: Se não estiver retorne ao passo 1
3: Leia um byte da fita
4: Se chegou no fim da fita pule para o passo 8
5: Armazene os dados lidos no endereço do registrador P
6: incremente o registrador P
7: pule para 1

Nos computadores modernos o processo de boot começa com a execução pela CPU de um programa contido na memória ROM (A BIOS do IBM PC) em um endereço predefinido (A CPU é programada para executar este programa depois de um reset automaticamente). Este programa contém funcionalidades rudimentares para procurar por dispositivos que podem conter um sistema operacional e que são, portanto, passíveis de participar de um boot. Definido o dispositivo é carregado um pequeno programa de uma seção especial deste.

Segundo estágio do boot loader

O pequeno programa normalmente não é o sistema operacional, mas apenas um segundo estágio do boot loader, assim como o Lilo ou o Grub. Ele será então capaz de carregar o sistema operacional apropriado, e finalmente transferir a execução para ele. O sistmea irá inicializar, e deve carregar device drivers e outros programas que são necessários para a operação normal de um sistema operacional.

O processo de boot é considerado completo quando o computador está pronto para ser operado pelo usuário. Computadores pessoais modernos tipicamente levam cerca de um minuto para executar o boot (deste tempo cerca de 15 segundos são devidos a cada boot loader, e o resto para a carga do sistema operacional), no entanto, sistemas mais complexos como servidores podem levar vários minutos para terminar o boot e iniciar todos os serviços; para garantir maior disponibilidade, estes iniciam alguns serviços antes dos outros.

Muitos embedded systems podem iniciar instantaneamente -- por exemplo, esperar um minuto para uma televisão ligar é inaceitável. Assim, estes sistemas tem seu sistema operacional inteiro na ROM ou na memória flash, e podem tê-los executados diretamente.

Em computação, uma seqüência de boot são as operações que um computador faz quando ele é ligado, que carregam um sistema operacional.

Dispositivos de boot da BIOS

Um dispositivo de boot é qualquer dispositivo que deve ser inicializado antes da carga do sistema operacional. Isto inclui os dispositivos de entrada como o (teclado dispositivos de saída como o Monitor), e os dispositivos de armazenamento como (drive de disquete, disco rígido, CD-ROM, etc.). Um caso especial de dispositivo de boot são os que podem carregar o sistema operacional (Em antigas máquinas PC, o drive de disquete e o disco rígido).

Em uma BIOS moderna, o usuário pode selecionar vários dispositivos para fazer o boot, por exemplo disquete, Superdisk, Disco Rígido, SCSI, CDROM, Zip drive, ou USB (USB-FDD, USB-ZIP, USB-CDROM, USB-HDD).

Por exemplo, podemos instalar o Microsoft Windows no primeiro disco rígido e o Linux no segundo. Alterando os parâmetros da BIOS, podemos modificar qual sistema operacional a carregar.

Seqüência de Boot no PC (IBM-PC compatível)

Foto de um PC executando um boot

Ao iniciar o processo de boot, a CPU do Computador Pessoal executa a instrução localizada no registrador de memória FFFF0h da BIOS. Este registrador de memória corresponde a última posição de memória da BIOS. Ele contém uma instrução que faz com que a execução seja desviada para o local na BIOS onde começa o programa inicial. Este programa executa um Auto-teste, que é um teste para verificar o funcionamento de diversos dispositivos no computador e inicializar dispositivos. Então, a BIOS busca em uma lista de dispositivos pré-configurados até encontrar um que pode ser o dispositivo de boot. Se não encontra este dispositivo, um erro é apresentado e o processo de boot termina. Se o dispositivo de boot é encontrado, a BIOS carrega e executa o MBR (Registro mestre de boot). Em muitos casos, o MBR verifica a tabela de partição em busca de uma partição ativa. Se uma partição ativa é encontrada, o MBR carrega e executa o setor de boot da partição. O setor de boot é específico do sistema operacional, entretanto em muitos sistemas sua principal função é carregar e executar o kernel.

Artigos relacionados

• Boot disk and LiveCD
• Linux Loader (Lilo)
• GRUB
• NT Loader
• Microreboot
• Restartability
• Crash-only software

links externos

• Linux Boot Process
• Jumping bootfloppy