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Smiley Ausführliches Boot
Nachdem das BIOS, das einzige Programm, welches der Prozessor unmittelbar nach Deinem Einschalten des Computers ausführen kann, weil es auf dem Mainboard energieunabhängig gespeichert ist, die Hardware des Rechners oberflächlich auf Funktion getestet und einigermaßen funktionsfähig initialisiert (in einen arbeitsfähigen Grundzustand versetzt) hat, lädt der zum BIOS gehörende Bootstrap-Loader oder auch Ur-Lader den allerersten Sektor von der Festplatte in den Arbeitsspeicher.



Das ist der "Master Boot Record" (MBR). Der ist 512 Byte klein und enthält ein entsprechend winziges Programm sowie die Partitionstabelle. Die Partitionstabelle beinhaltet Angaben zur Position und Ausdehnung der einzelnen Partitionen sowie über die Typen der von den Partitionen verwendeten Dateisysteme (wie FAT16, FAT32, NTFS, HPFS) sowie von welcher Partition zu starten ist.



Das kleine Programm im MBR hat nun die Aufgabe, aus der Tabelle die zu startende Partition (aktive Partition) herauszusuchen, wiederum den allerersten Sektor der entsprechenden Partition in den Arbeitsspeicher zu laden und das ebenfalls darin enthaltene ebenso winzige Programm auszuführen.



Wenn ein Bootmanager installiert ist, unterscheidet sich das im MBR oder eventuell in einem Bootsektor gespeicherte Programm dahingehend vom Standard, dass der Anwender die Möglichkeit hat, die aktive Partition erst beim Hochfahren des Rechners auszuwählen. Wenn der Speicherplatz im MBR zu klein ist, um den Bootmanager unterzubringen, kann er auch ungenutzte Sektoren zwischen dem MBR und dem Anfang der ersten Partition oder, wenn der Bootmanager betriebssystemspezifisch installiert wird, eine Datei auf seiner Partition "seines" Betriebssystems für seine Unterbringung nutzen. Die Startsequenz des Bootmanagers muss sich aber im MBR befinden, damit der Bootmanager überhaupt durch den Bootstrap-Loader des BIOS die Kontrolle über den Bootprozess bekommt. Auf dieselbe Weise können sich Viren, Trojaner, Spyware und Backdoors in diesen Systembereichen einnisten und so die Kontrolle über den PC übernehmen, noch bevor überhaupt das Betriebssystem geladen ist.



Der erste Sektor der aktivierten Partition ist nun der Bootsektor. Auch in den Bootsektoren sind noch keine Dateien enthalten. Bei den erwähnten darin enthaltenen Programmen handelt es sich lediglich um Programmcodes, welche der Prozessor ebenso ausführt, wie das Betriebssystem oder ein komplexes Anwendungsprogramm, die aber nicht als Dateien innerhalb von Partitionen gespeichert sind.



Die Struktur des Bootsektors sowie das darin enthaltene Programm ist zum auf der jeweiligen Partition installierten Betriebssystem gehörig, denn es hat nun endlich die Aufgabe, das erste Modul des Betriebssystems, welches innerhalb der Partition als Datei gespeichert ist, in den Arbeitsspeicher zu laden. Da nicht nur der Name dieser Datei, sondern insbesondere das Dateisystem, also die Art und Weise, in der die auf der Festplatte gespeicherten Dateien verwaltet werden (also beispielsweise wo der Dateiname abgelegt ist und wie die Information zu finden ist, welche beschreibt, wo der Inhalt der Datei selbst gespeichert ist), sich zwischen verschiedenen Betriebssystemen voneinander unterscheidet, muss im Bootsektor das zum jeweiligen Betriebssystem gehörige Ladeprogramm installiert sein.



Im Unterschied dazu ist die Position des MBR immer gleich und unveränderlich der allererste Sektor der Festplatte und der einfache Aufbau der Partitionstabelle betriebssystemübergreifend einheitlich, so dass auch der Bootsektor als erster Sektor der jeweiligen Partition noch leicht aufzufinden ist.



Den ganzen Vorgang muss man sich so vorstellen, dass der PC, welcher nach dem Einschalten bis auf seine durch das BIOS "angeborenen" Fähigkeiten zeimlich dumm ist, mit jeder weiteren aktivierten Betriebssystemdatei immer mehr Fähigkeiten erwirbt. Während der durch das BIOS lediglich eingelesene und gestartete MBR nur in der Lage ist, die zu startende Partition auszuwählen und deren allerersten Sektor zu aktivieren, schafft das im letzteren enthaltene Bootsektor-Programm es immerhin schon, eine einzige Datei mit einem bestimmten Namen im Wurzelverzeichnis des Dateisystems der Partition zu finden.



Das in der nun durch den Bootsektor geladenen Datei gespeicherte Programm erweitert die Fähigkeiten des Computers so weit, dass er jetzt Konfigurationsdateien (Dateien, in welchen Einstellungen verwaltet werden) auswerten kann und nun weitere Dateien des Betriebssystems auch in Unterverzeichnissen finden kann. Diese Betriebssystemurdatei ist bei Windows 98 beispielsweise die Datei IO.SYS und sie wertet die in der Datei MSDOS.SYS gespeicherten Konfigurationsinformationen aus. Bei MS-DOS war auch die MSDOS.SYS noch eine Programmdatei, welche durch die IO.SYS geladen und aufgerufen wurde.



Dieser mehrstufige Prozess geht schrittweise so weiter, indem die im Arbeitsspeicher und Prozessor eingerichteten zur Verwaltung des Systems erforderlichen Strukturen, welche beim Ausschalten wieder "vergessen" werden, immer komplexer werden und damit auch immer weitergehende Nutzungsmöglichkeiten bieten. Dies ist der Hintergrund dafür, dass beim Start im MS-DOS-Modus die grafische Oberfläche noch nicht zur Verfügung steht, die darauf angewiesenen Programme nicht unbrauchbar sind und zum Beispiel auch keine Soundkarte funktioniert.



Außer in Spielprogrammen, welche für DOS entworfen worden sind, da diese die Soundkarte mit einem eigenen Treiber ansteuern, während in Windows alle Programme die im Betriebssystem installierten Treiber verwenden, welche im MS-DOS-Modus ebensowenig wie Grafikkartentreiber aktiviert werden. In diesem Zustand erfolgt die Ansteuerung der Grafikkarte nämlich noch über deren BIOS, welches eigentlich nur für diesen Zweck und für die Aktivierung der Grundzustände sämtlicher Schaltungen der Grafikkarte beim Einschalten oder "Resetten" des Computers erforderlich ist.



Eine ähnliche Abstufung des Startvorganges kannst Du auch bei Linux beobachten.



Jetzt hast Du hoffentlich eine bessere Vorstellung davon, was da hinter den Kulissen vor sich geht.






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