Qu’est-ce qu’un chargeur de démarrage (Boot Loader)

Lorsque l’on s’intéresse au fonctionnement d’un système d’exploitation et plus particulièrement au démarrage, on tombe sur la notion de chargeur de démarrage ou bootloader.
Mais qu’est-ce qu’un chargeur de démarrage ? Quel est son rôle et à quoi sert-il ?

Ce tutoriel vous explique tout ce qu’il faut savoir sur le chargeur de démarrage.

Qu’est-ce qu’un chargeur de démarrage (Boot Loader)

Le chargeur de démarrage est un composant important car il permet d’initialiser le système d’exploitation.
Chaque système d’exploitation (Windows, Linux, Mac OS, Unix, …) utilise un chargeur de démarrage.
Il est nécessaire d’exécuter le processus de démarrage, d’initialiser le matériel et de passer le contrôle au noyau, qui initialise le système d’exploitation.
Généralement les étapes sont les suivantes :

• Le PC démarre avec la phase du BIOS qui se décompose en différentes sous phases :
  • POST (Power On Self Test) et vérification des composants du PC. Si un composant est défectueux le PC beep
  • Charge la configuration du BIOS et l’ordre de démarrage (Boot Priority)
• Puis le BIOS initialise le chargeur de démarrage de l’OS suivant l’ordre de priorité. L’emplacement et la recherche diffère selon si le BIOS est Legacy (MBR) ou le PC est en UEFI
• Ensuite le chargeur de démarrage effectue certaine opération pour charger le noyau du système d’exploitation dans la mémoire RAM
• Puis suivent les différentes phases d’initialisation de l’OS avec chargement de pilotes, services puis environnement de bureau et application

Un chargeur de démarrage comporte donc souvent une partie configuration que l’utilisateur ou l’OS peut modifier.
Celle stocke en général l’emplacement du noyau de l’OS ou d’un firmware.
On peut aussi adjoindre certaines options et paramètres spécifiques du démarrage de l’OS.

Où est stocké le chargeur de démarrage ?

Cela dépend si le PC est en BIOS hérité ou en UEFI.

En UEFI, le boot loader se trouve dans la partition EFI.
Au démarrage, le BIOS cherche cette partition et charge le firmware signé qui s’y trouve.

Les anciens PC utilisent des disques de type MBR (Master boot record).
La zone MBR est est un secteur de démarrage spécial situé au début d’un lecteur d’une taille de 512 octets.
Sa taille est de 512 octets et es place dans le secteur 0 du disque.
Le boot loader se place dans un secteur spécifique dit secteur d’amorçage (boot sector).
Le BIOS cherche et lit son contenu à chaque démarrage.

Le chargeur de démarrage de Windows

Le chargeur de démarrage de Windows est Windows Boot Manager (Bootmgr).
La configuration de démarrage est stockée dans le BCD (Boot Configuration Data).
La commande bcdedit permet de modifier la configuration du démarrage.

Notamment utilisez la commande suivante pour afficher le gestionnaire de démarrage de Windows :

bdedit /v

Les chargeurs de démarrage de Linux (GRUB, rEFInd, Syslinux, …)

Sur Linux, il existe de nombreux chargeurs de démarrage comme GRUB (Grand Unified Bootloader ), REFInd, Syslinux, etc).
Si par le passé LILOO était le chargeur de démarrage le plus utilisé, GRUB s’est maintenant imposé par défaut dans la plupart des distributions Linux.

Les autres chargeurs de démarrage