Käivitusseadet kasutatakse arvuti käivitamiseks. Nimetus tuleneb ingliskeelsest sõnast "boot" ja metafoorist, kus midagi väikesest (nt saabaslapa or "saabaslaua") kasutatakse et keerukam protsess alguse saada — seetõttu on seotud ka termin bootstrap, mis tuleneb fraasist "pull yourself up by your own bootstraps". Sõna päritolu viitab lihtsatele esmastele sammudele, mis võimaldavad süsteemil iseennast üles laadida; sama jala ja saabaslaua metafoorid on sellest tulenevad.
Kuidas alglaadimine töötab
Enne kui arvuti saab normaalselt töötada, peab sellel olema operatsioonisüsteemi põhijuhis, mis ütleb, kuidas riistvara ja tarkvara omavahel suhtlema peavad. Tavaliselt toimub alglaadimine järgmistes etappides:
- Firmvärk (BIOS või UEFI) käivitub ja kontrollib riistvara (POST).
- Firmvärk otsib määratud käivitusseadet (boot device) vastavalt käivitamise järjekorrale.
- Seadmelt laaditakse esmalt väike kood (MBR või UEFI käivitusfail), mis teeb ülejäänud boot-protsessi — see on bootloader (näiteks GRUB, Windows Boot Manager).
- Bootloader laadib operatsioonisüsteemi tuuma (kernel) ja vajadusel alglaadimisfailisüsteemi / initramfs-i mällu (mällu), ning annab juhtimise edasi operatsioonisüsteemile.
Need sammud võimaldavad kompleksset tarkvara (operatsioonisüsteemi) käivitada väiksema, lihtsama algkoodi abil — seetõttu ongi terminid "bootstrap" ja "bootloader" sobilikud.
Tüüpilised käivitusseadmed
Seadmed, millest arvuti saab käivitada, on tavaliselt erinevad andmekandjad või võrguallikad. Näited:
- Kõvaketas (HDD) või kaasaegsemalt SSD — kõige levinum süsteemide paigutus.
- USB-mälupulk või välised kettad — tavaline hädaabi- või installeerimismeedium.
- Diskett (ajalooline, tänapäeval harva kasutusel) ja CD/DVD — vanemad käivitusmeediumid.
- Võrgu kaudu käivitamine (näit. PXE) — kasutatakse võrguarvutites, diskless töökeskkondades ja korraldatud massinstallatsioonides; boot-kood hangitakse üle võrgu.
- Mitmetes seadmetes (nt emaplaatidel või mobiilseadmetel) võivad olla erilise alglaadimiskiibi või eMMC/SD-põhised lahendused.
Käivituskaartide standardid võivad võimaldada paljudel kasutajatel käivitada kioskarvutid, millel on täielik privaatsus ja juurdepääs kogu neile kuuluvale rakendustarkvarale. On olemas ka bootplaadid või boot-lisakaardid, mis on püsivamad kui boot-kaardid.
Lisaks traditsioonilistele meediumitele kasutatakse tänapäeval palju USB- või võrgu-põhiseid lahendusi, sest need on paindlikud ja lihtsasti uuendatavad.
Bootloaderid ja partitsiooniskeemid
Familiarsed bootloaderid on GRUB (Linuxi süsteemides), systemd-boot (UEFI süsteemides) ning Windows Boot Manager. Traditsiooniliselt paiknes alglaadimiskood MBR (Master Boot Record) algosas kettast; kaasaegsemates süsteemides kasutatakse GPT partitsiooniskeemi ja UEFI-põhist käivitust, kus käivitusfailid asuvad eraldi EFI süsteemipartitsioonil.
Turvalisus ja UEFI Secure Boot
Tänapäevased UEFI-firmvargid toetavad Secure Booti, mis kontrollib käivitatava koodi digiallkirju, et takistada pahavaraliste boot-loaderite käivitumist. Secure Boot võib olla kasulik turvameede, kuid mõnikord tuleb see arenduse või mitme operatsioonisüsteemi paigaldamisel ajutiselt keelata või konfigureerida.
Levinud probleemid ja lahendused
- Kui süsteem ei leia kasutatavat käivitusseadet, kontrolli BIOS/UEFI seadeid ja käivituse järjekorda (boot order / boot menu — tavaliselt ligipääs kiirklahviga alglaadimisel).
- Kui bootloader on rikutud, võib olla vajalik boot-ketta remonteerimine või bootloaderi uuesti paigaldamine (nt GRUB või Windows Repair).
- Kõvaketta või SSD tõrge võib ilmneda kui seade ei ilmu üldse — testi kettaseadet muus masinas või kasuta USB-bootable diagnostikat.
- Operatsioonisüsteemi värskendused või vale partitsioonimuudatused võivad muuta käivituse võimatuks — varukoopiad ja hädaolukorra taastemeedia on oluline ettevalmistus.
Kuidas luua käivitatavat meediat
Bootable ISO-failidest saab luua USB-mälupulga (tööriistad: dd, Rufus jms), kirjutades faili kettale nii, et see sisaldaks vajalikku boot-recordi või EFI-käivitaja failid. Ketta partitsioonil võib olla "bootable" lipp või eraldi EFI-partitsioon UEFI-süsteemide jaoks.
Mõisted võivad mõnikord segadust tekitada: inimesed nimetavad alglaadimisseadmeid erinevalt (alglaadimisseadmed, käivitusseadmed jms), aga lõppkokkuvõttes on tähtis see, et nii arvuti kui ka operatsioonisüsteem hakkaksid omavahel korrektselt suhtlema, et andmed mällu laadida ja süsteem tööle saada.