راه انداز سیستم عامل یا Bootloader چیست

Bootloader یا برنامه راه انداز سیستم عامل یک برنامه است که از روی هارد دیسک اجرا شده و وظیفه آن راه‌اندازی کامپیوتر است.

هنگامی که یک رایانه خاموش است نرم‌افزارهایی مانند تنظیمات بایوس و داده‌ ها بر روی حافظه CMOS نگهداری می‌شود.

هنگامی که رایانه روشن می‌شود میان افزار بایوس ، سیستم را تست اولیه (Power-on self-test) یا P.O.S.T می‌کند و اگر مشکلی نبود اختیار سیستم به یک راه‌انداز که در بخش ابتدایی هارد دیسک قرار دارد واگذار خواهد شد به این عمل Booting می‌گویند.

بسیاری از راه اندازهای سیستم عامل مانند GNU GRUB برای لینوکس و BOOT MANAGER برای ویندوز را می‌توان به گونه‌ای پیکربندی کرد که چندین گزینه راه‌اندازی را داشته باشد.

این گزینه ها می‌تواند شامل سیستم عامل‌های مختلف برای بوت شدن از پارتیشن‌ها یا درایوهای مختلف یا از طریق شبکه و از راه دور باشد.

در کامپیوترهای اولیه در دهه‌های 1940 و 1950 ممکن بود راه اندازی سیستم هفته‌ها طول بکشد زیرا باید برنامه‌ریزی می‌شد و بارگذاری برنامه یکی از مشکلاتی بود که باید حل می‌شد.

کامپیوترهای اولیه هیچ برنامه ای را در حافظه ذخیره نمی‌کردند اما برای هر مشکلی باید پیکربندی کابل های متصل به هم تنظیم می‌شد.

امروزه راه انداز سیستم عامل توسط کاربر نصب می‌شود و اغلب از راه انداز سیستم عامل چند مرحله ای استفاده می شود که طی آن چندین برنامه پیچیده یکی پس از دیگری در فرآیند بارگذاری زنجیره ای بارگذاری می شوند.

اغلب رایانه ها پس از دریافت سیگنال راه‌اندازی از کلید دستگاه یا یک دستگاه جانبی تعداد بسیار کمی از دستورالعمل‌های ثابت را که در یک مکان خاص در حافظه بارگذاری شدند را اجرا می‌کند و CPU را مقداردهی اولیه می‌کند و سپس CPU اولین بخش دیسک را می‌خواند.

رایانه های تخصصی دیگر ممکن است دستورات سخت‌افزاری را مستقیما به قسمت های جانبی یا کنترل‌کننده‌های ورودی/خروجی (I/O) ارسال کنند که باعث می‌شود یک عملیات ورودی بسیار ساده مانند خواندن بخش صفر دستگاه سیستم در حافظه انجام شود.

تعداد دستورالعمل های راه انداز سیستم عامل در حافظه ممکن است یک سیگنال تکمیل از دستگاه برای شروع اجرای دستورات توسط CPU استفاده باشد این مکانیزم بیشتر برای کنترل از راه دور استفاده می‌شود.

سیستم های قابل جابجایی مانند تلفن همراه معمولا از راه انداز کوچکتری استفاده می‌کنند تا اطمینان حاصل کنند که رایانه سریع و با پیکربندی نرم‌افزاری از پیش تعیین‌شده راه‌اندازی می‌شود.

بوت لودرها ممکن است با محدودیت های عجیب و بخصوصی در اندازه مواجه شوند برای مثال در رایانه های شخصی IBM و دستگاه های سازگار با آن کد راه انداز سیستم عامل باید در MBR قرار گیرد اما در پارتیشن بندی GPT این کار نیاز نیست.

در سیستم هایی با این محدودیت ها اولین بارگذاری در RAM اتفاق می‌افتد تا سیستم عامل را بارگذاری کند و سپس باید برنامه بزرگتر دیگری را بارگیری کند و راه انداز سیستم عامل مرحله دوم بارگذاری می شود.

بسیاری از سیستم ها باید بلافاصله راه اندازی شوند به عنوان مثال یک تلویزیون دیجیتال یا یک دستگاه ناوبری GPS دارای نرم‌افزاری در حافظه خود هستند تا بلافاصله شروع به کار کنند.

فرآیند بوت را می توان زمانی کامل در نظر گرفت که کامپیوتر آماده تعامل با کاربر باشد یا سیستم عامل قادر به اجرای برنامه های سیستمی یا برنامه های کاربردی باشد.