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Ein Bootloader (englische Aussprache [ˈbuːtˌloʊdɚ], von der verkürzten Form des ursprünglichen Wortes bootstrap loader), auch Startprogramm[1] oder Urlader[2] genannt, ist eine spezielle Software, die gewöhnlich durch die Firmware (z. B. dem BIOS bei IBM-kompatiblen PCs) eines Rechners von einem startfähigen Medium geladen und anschließend ausgeführt wird. Der Bootloader lädt dann weitere Teile des Betriebssystems, gewöhnlich einen Kernel. Daher ist auch oft vom Bootcode die Rede, dem ersten Programm (Maschinencode), das nach der unveränderlichen Firmware von einem wechselbaren veränderlichen Datenspeicher geladen wird.
Der englische Begriff bootstrap bezieht sich ursprünglich auf die Schlaufe, die sich an der Hinterseite eines Stiefels befindet, um das Anziehen des Stiefels zu erleichtern. Der Prozess des Bootens (ein Programm auf einem Rechner laufen zu lassen, auf dem noch kein Betriebssystem läuft) erinnert teilweise an das Bemühen, sich an der eigenen Stiefelschlaufe aus dem Morast zu ziehen.
Der Bootloader befindet sich bei einigen Rechnerarchitekturen im ersten Block des bootfähigen Mediums, der daher auch als Bootsektor oder Bootblock bezeichnet wird. Der Vorgang selbst heißt Booten (auf Deutsch auch Starten) eines Rechners. Bei IBM-PC-kompatiblen Computern beinhaltet er auf partitionierten Datenträgern einen Master Boot Record (MBR). Eine weitere Möglichkeit, die bei einigen moderneren Rechnerarchitekturen eingesetzt wird, ist, dass die Firmware einen an einem vordefinierten Ort auf einem startfähigen Medium befindlichen, meist in einem bestimmten Dateisystem auf einer bestimmten Partition gespeicherten Bootloader direkt lädt und ausführt. Das ist beispielsweise bei Open Firmware und bei UEFI der Fall, wobei die verwendeten Partitionstabellen und Dateisysteme unterschiedlich sein können. Auch der Bootloader selbst muss in einem bestimmten ausführbaren Dateiformat vorliegen, z. B. PE/COFF bei UEFI.
Ein Bootmanager ist ein auf einem Betriebssystem installierbares Dienstprogramm, das u. a. einen Bootloader enthält und erweiterte Konfigurationsmöglichkeiten bietet.
Auch im Bereich der eingebetteten Systeme spricht man von Bootloadern. Dort kann der Bootloader nicht nachgeladen werden, sondern befindet sich im nichtflüchtigen Speicher des Steuergeräts. Er beinhaltet Grundroutinen der Initialisierung und oft Kommunikationsprotokolle, um den Austausch der Anwendungsprogramme zu ermöglichen.
1 Mehrstufige Bootloader
2 Chain-Loader
3 Liste von Bootloadern
Mehrstufige Bootloader[Bearbeiten]
Ist ein Bootloader in mehrere auf einander aufbauende Stufen unterteilt, so wird er als mehrstufiger Bootloader (englisch Multistage Bootloader) bezeichnet. Diese Unterteilung in Stufen wird z. B. dann gemacht, wenn der Programmcode des Bootloaders nicht im Bootsektor Platz findet; an dieser Stelle wird daher nur die erste Stufe geladen und ausgeführt, die dann die zweite Stufe, von der die erste Stufe nur die Länge, die Block-Nummer und die Nummer des Mediums kennt, geladen und ausgeführt wird. Die zweite Stufe kann nun mit dem konkreten Dateisystem des Mediums umgehen und lädt anhand eines Dateinamens die dritte Stufe. Die dritte Stufe ist nun der eigentliche Bootloader und lädt eine Konfigurationsdatei, die z. B. ein Auswahlmenü enthält. Ein Menüpunkt könnte die Anweisung beinhalten, einen Bootloader einer anderen Partition zu laden.
Dieser mehrstufige Aufbau hat mehrere Vorteile: So kann im oben beschriebenen Fall die Datei des eigentlichen Bootloaders (Stufe 3) beliebig verändert oder auch physisch verschoben werden, da die zweite Stufe mit dem Dateisystem umgehen kann und die dritte Stufe anhand des Dateinamens finden kann. Außerdem unterliegt ein solcher Bootloader nicht den Beschränkungen der Länge eines Boot-Blocks.
Es ist auch möglich, dass mehrere Bootloader sich – wie in einer [Befehls-]Kette (englisch chain [of command]) – nacheinander aufrufen. Solche Aufrufe – meist über anderen Partitionen hinweg – wird auch Chain-Loading oder Chainloading (englisch chain loading) genannt. Hierbei kann zuerst ein Bootloader geladen werden, der z. B. ein Boot-Menü zur Betriebssystem-Auswahl darstellt, und anschließend je nach Auswahl in diesem Menu der entsprechende (betriebssystemspezifische) Bootloader. So lassen sich auch mehrere, unterschiedliche Betriebssysteme in einem sogenannten Multi-Boot-System auf einem Rechner nebeneinander betreiben.
Manche Bootloader sind gar keine Bootloader mit dem alleinigen Zweck, ein Betriebssystem zu laden, sondern Chain-Loader mit anderen Zielen:
Bootloader, die fehlende oder falsche Funktionen des BIOS bei PC-kompatiblen Rechnern softwaremäßig abändern. Das wurde früher benutzt, um BIOS-Funktionen zu erweitern, damit der Speicher von Festplatten mit mehr als 512 MiB, 8 GiB, 32 GiB oder 128 GiB vollständig erreichbar ist, z.B. EZ-Drive.
Bootviren – sind Viren, die schon beim Rechner-Start aktiviert werden.
Bootloader, welche lediglich anzeigen sollen, dass ein eingelegtes Medium nicht boot-fähig ist.
Bootloader auf bestimmten Betriebssystem-Installations-CDs: Wenn ein lauffähiges Betriebssystem erkannt wird, booten diese nur dann von CD, wenn eine beliebige Taste gedrückt wird, ansonsten wird von der lokalen Festplatte gebootet. So kann das Installationsprogramm nach erfolgreicher Installation den Rechner sofort neustarten. Das Booten erfolgt zwar wieder von CD, aber nachdem nun keine Taste gedrückt wird, ruft sich das Installationsprogramm nicht erneut selbst auf, sondern übergibt die Kontrolle an die neue Installation.
Bootloader, die gleich ein Anwendungsprogramm starten, z.B. Memtest von Diskette booten (früher auch Autoboot genannt)
Liste von Bootloadern[Bearbeiten]
ADAM2
Bootloader von Texas Instruments AR7
AirBoot
benötigt keine primäre Partition, kann von verschiedenen Betriebssystemem aus installiert werden [3] [4]
Arcboot
Advanced Risc Console (Bootloader früherer DEC Alpha Systeme)
Akernelloader
x86 bootloader
Amiboot
Von AmigaOS aus ausführbarer Linux-Loader auf Amiga-Computern; wird von AmigaOS aus konfiguriert
barebox [5]
Modularer, universeller Bootloader für Eingebettete Systeme (ehemals u-boot-v2)
Apple Boot Camp
bootman
Bootloader, verwendet unter BeOS, ZETA und Haiku
Bootmgr
Bootloader aller Windows-Systeme ab Windows Vista
BootStar
Universeller Bootmanager
Boot-US
BootX
Open-Firmware-Bootloader für Mac OS X (/System/Library/CoreServices/BootX)[6]
BootX[7]
Von Mac OS 8–9 aus ausführbarer Linux-Loader auf Old-World-PowerPC-Macintoshs; wird von Mac OS aus konfiguriert
Basiert auf Grub. (vergleichbar mit grub24dos)
Colilo
Ein LILO-Derivat für die Coldfire-Prozessorfamilie von Motorola
EasyBCD
Wird zum Konfigurieren und Anpassen des von Microsoft entwickelten Bootloaders Bootmgr verwendet.
elilo
Bootloader für Linux, für auf EFI basierter IA-64-Hardware.
EMILE (Early Macintosh Image LoadEr)
Bootloader für Linux auf einem m68k-Macintosh
eXtended FDisk
DOS-Dienstprogramm zur Bootmanager-Einrichtung und Festplatten-Partitionierung, als Ersatz für fdisk entwickelt, belegt selbst keine Partition und unterstützt versteckte Partitionen, GPL
Extlinux
Im Softwarepaket von SYSLINUX mit enthalten
GAG (Gestor de Arranque Grafico)
Dateisystem-agnostischer Bootloader. Freie Software (GPL), mehrsprachig (unter anderem deutsch)[8]
GRUB (Grand Unified Bootloader)
Freie Software (GPL), der Bootloader des GNU Projekts (englisch) – offizielle Entwickler-Webseite
Grand Unified Bootloader for DOS (GRUB4DOS)
Freie Software (GPL), basiert auf Grub.[9]
Grub24Dos
Grub2-Derivat vergleichbar mit burg
Gummiboot
Ein Bootloader, der nicht auf BIOS-basierter Hardware, sondern ausschließlich auf UEFI-basierter Hardware funktioniert
iBoot
Bootloader der iDevices (z.b. iPad, iPhone, iPod)
ISOLinux
Linux Loader (LILO)
Dateisystem-agnostischer Bootloader für Linux und andere Systeme, benötigt Initialisierungsaufruf nach Kerneländerung, BSD-Lizenz
Loadlin
Von Windows 3.x/9x oder DOS aus ausführbarer Linux-Loader; wird von Windows aus konfiguriert
NeoGRUB
Eingebunden in die Bootwerkzeug-Software EasyBCD
NT-Loader (NTLDR)
Bootloader aller Windows-Systeme von NT 3.1 bis XP/2003
OpenBIOS
freie Implementierung des Open-Firmware-Standards
Bootloader für die PA-RISC-Architektur-Prozessorhardware von Hewlett Packard
Von Mac OS 6–8 aus ausführbarer Linux-Loader auf m68k-Macintoshs; wird von Mac OS aus konfiguriert
Ein Bootloader, der auch mit älteren PCs ohne BIOS Unterstützung von CDROM bzw. USB booten kann. Download und Dokumentation: deutsch und englisch.
PXELinux
Redboot
Bootloader für Embedded Systeme wie auf Atheros basierende WLAN-Router
Quik[10]
Bootloader für Linux auf einem Old-World-PowerPC-Macintosh mit Open Firmware
rEFInd
rEFIt
Inoffizieller Bootloader für Macs, um einen MBR zu emulieren (zum Beispiel für Linux, BSD, Solaris)
ROM-Monitor
Die Firmware für Ciscos Netzwerkgeräte[11]
Sparc Improved Loader (SILO)
Smart BootManager
Bootloader[12] [13] von SPBLinux
SmartFirmware
Bootloader des Pegasos
SyMon Bootmanager
SYSLINUX
Das U-Boot (ehemals PPCBoot[14], ehemals 8xxROM[15])
Universeller Bootloader, vor allem für Eingebettete Systeme
Kommerzieller Bootloader, läuft auf MS-DOS-Systemen
Yaboot
Bootloader für Linux auf einem New-World-PowerPC-Macintosh und anderen PowerPC-Systemen
Universalbootloader mit grafischer Oberfläche, GPL
ZBOOT
↑ Debian Gnu/Linux: Grundlagen, Seite 466 – Suchergebnisseite bei Google-Bücher; Stand: 25. April 2011
↑ Computerlexikon 2010, Seite 623 – Suchergebnisseite bei Google-Bücher; Stand: 25. April 2011
↑ AirBoot (englisch) – offizielle Entwickler-Webseite
↑ AirBoot (englisch) – Download bei Sourceforge
↑ Webseite des Barebox-Projektes: Documentation / General Features
↑ GAG, the Graphical Boot Manager (englisch) – offizielle Entwickler-Webseite
↑ Ältere Version (englisch), aktuelle Entwicklung als grub4dos-chenall (chinesisch, englisch). Siehe auch: englischsprachiges Forum
↑ Cisco; ROM-Monitor
↑ Smart BootManager (englisch) – offizielle Entwickler-Webseite
↑ Smart BootManager (englisch) – Download bei Sourceforge
↑ Webseite des PPCBoot-Projektes: Letztes Release, Fortführung als U-Boot (engl.)
↑ Webseite des PPCBoot-Projektes: Umbenennung von 8xxROM in PPCBoot(engl.)
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