Bootvorgang

Als Booten ([ˈbuːtən]; von engl.: to boot oder to bootstrap), Hochfahren oder auch einfach Starten bezeichnet man das Laden des Betriebssystems eines Computers, wie es beispielsweise nach dem Einschalten erforderlich sein kann.

Details

Beim Booten eines PCs beginnt der Prozessor an einer festgelegten Adresse mit der Abarbeitung des im ROM abgelegten BIOS; dieses führt einen Test der angeschlossenen Geräte durch (POST) und durchsucht diese in einer (heutzutage konfigurierbaren) Reihenfolge nach Bootsektoren (im Falle von Festplatten dem MBR). Der erste gefundene Bootsektor wird ausgeführt und lädt über einen meist mehrstufigen Boot-Loader das Betriebssystem. Dieses startet üblicherweise abschließend eine Grafische Benutzeroberfläche oder einen Kommandozeileninterpreter. Intel hat mit PXE eine Methode spezifiziert, PCs (IA-32) und Itanium-Rechner (IA-64) über ein Netzwerk zu booten.

Nach einer verbreiteten Version geht die Bezeichnung auf die amerikanische Fassung der Geschichte vom Baron Münchhausen zurück, der sich dort nicht wie in der deutschen am eigenen Schopf, sondern an den Schlaufen der eigenen Stiefel (bootstraps) aus dem Sumpf zieht (siehe auch Münchhausen-Methode).

Auf Großrechnern der Firma IBM wird der Bootvorgang traditionell Initial Program Load (IPL) genannt. Dieser Sprachgebrauch des Begriffs Initial Program Load ist allerdings eher als historisch anzusehen, denn mittlerweile geht man dazu über, diesen Begriff für die erste Stufe der Ausführung eines mehrstufigen Bootloaders (der sogenannten "Stage One") zu verwenden. Bei CDC-Rechnern und technisch verwandten spricht man dagegen vom Deadstart-Vorgang.

Bei frühen Computern war oftmals kein Festwertspeicher vorhanden, hier musste die erste Stufe des Bootprozesses mittels Maschinenkonsole von Hand in den Speicher geschrieben werden, damit das Betriebssystem dann von externen Speichern eingelesen werden konnte.

Grafische Darstellung des Bootvorgangs (Linux)

Diese Grafik veranschaulicht vereinfacht den Start eines Linux-Systems vom Aufrufen des Bootloaders bis zum Login des Benutzers.

Grafische Darstellung des Bootvorgangs (DOS/Win32)

Das folgende Bild stellt den Bootvorgang am Beispiel von DOS bzw. frühen Windows-Versionen dar:

Kaltstart und Warmstart

Man unterscheidet zwischen einem

• Kaltstart (engl. cold boot), bei dem der Rechner wie nach dem Einschalten der Betriebsspannung komplett von Null an hochgefahren wird (siehe auch Reset), und einem
• Warmstart (engl. warm boot), bei dem nur höhere Schichten des Betriebssystems neu initialisiert/geladen werden und dessen tiefste Schichten unverändert belassen werden (siehe auch Neustart). Bei letzterem muss durch diverse Sicherheitsmechanismen und -abfragen sichergestellt sein, dass diese belassenen Teile des Betriebssystems intakt sind und nicht etwa im Zuge eines vorangegangenen Programmfehlers (Absturzes) korrumpiert wurden. Je nach Betriebssystem und dessen Version kann sich die Ausführung des Warmstarts stark unterscheiden. Beispielsweise bietet das Betriebssystem AmigaOS die Möglichkeit, bei einem Warmstart sogar größere aktuelle Datenmengen über eine standardmäßig angebotene „resetfeste RAM-Disk“ zu erhalten.

Fehler beim Booten

Wenn ein Computer nicht mehr hochfährt, kann das an diversen Komponenten liegen. Eine Fehlerkategorie ist neben dem Betriebssystem die Hardware. Wenn der Computer neu zusammengebaut wurde, sollte zum Beispiel geprüft werden, dass keine Kabelanschlüsse fehlen, die einzelnen Komponenten, wie Arbeitsspeicher (RAM) oder Steckverbindungen, richtig Kontakt haben und die Jumper der IDE- oder SCSI-Festplatten richtig gesetzt sind. Echte Hardwaredefekte, zum Beispiel beim Mainboard oder ein Kabelbruch, sind schwieriger zu finden. Wenn keine Bildschirmanzeige erscheint, so ist die Anzahl der Pieptöne ein Hinweis (siehe unter BIOS). Eine BIOS-Meldung ist: „DISK BOOT FAILURE, INSERT SYSTEM DISK AND PRESS ENTER“, dann sind häufig die Daten der Festplatte fehlerhaft. Zur weiteren Diagnose kann eine Live-CD (siehe auch Boot-CD) wie Knoppix oder UBCD eingesetzt werden.

Weblinks

• coreboot (englisch) – Wiki zu dem freien Bootprogramm coreboot, welches unter der GNU General Public License steht
• The Unix and Internet Fundamentals HOWTO (englisch) – Anleitung zum Startvorgang einen Linux-Rechners