Betriebssystemstart von x86-PCs

Kunibert gibt hier sein Verständnis, das zum einen auf eigene Erfahrung und zum anderen auf angelesene Theorie beruht, komprimiert und vereinfacht wieder. Die erwähnten Konzepte, Verfahren usw., sind zum Teil veraltet, wie zum Beispiel das BIOS, sollen aber aus akademischen Gründen erläutert werden.

Vereinfachte Ablauffolge der beteiligten Komponenten beim Systemstart (Speicherort in Klammern)
BIOS (ROM) –> Master Boot Code (Bootsektor) -> Bootloader (Partition)

BIOS
BIOS ist das Akronym von Basic Input/Output System. Die Übereinstimmung mit dem altgriechischen Begriff „bios“ zu deutsch „Leben“ ist eine Anspielung auf dessen Funktion: Das Laden des Betriebssystems. Das Programm des BIOS ist auf einem sogenannten ROM (read-only memory) einem nichtflüchtigen, nur lesbarem Speicher, auf der Hauptplatine abgelegt und kann nicht mit einfachen Mittel geändert werden. Es liest den Bootsektor, den ersten Sektor des Speichermediums, und übergibt die Kontrolle dem darin befindlichem Master Boot Code.

Master Boot Code – Master Boot Record – Bootsektor
Der Master Boot Code und eine Partionstabelle zusammen bilden den Master Boot Record, der im Bootsektor (erster Sektor der Partition) abgelegt ist. Der Master Boot Code liest die Partionstabelle und kann mit dieser Information den eigentlichen Bootloader laden.

Bootloader
Der Bootloader ist eine Datei auf einer Partion, die vom Master Boot Code gefunden und geladen wird. Die Aufgabe des Bootloaders ist, den Betriebssystemkern in den Arbeitsspeicher zu laden.

Beispiele für konkrete Bootloader
NTLD – Bootloader von Microsoft-Systemen bis XP/2003
Bootmgr – Bootloader von Microsoft-Systemen ab Windows Vista
LILO – Bootloader für Linux (benötigt Initialisierungsaufruf nach Kerneländerung)
GRUB – Bootloader für Linux (Nachfolger von LILO)

Quellen
-> BIOS
-> Master Boot Record
-> Bootloader