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Sequenza di avvio del computer

Questa è una parte importante che non va tralasciata per capire come un personal computer effettua le operazioni di bootstrap, ovvero l'avvio di un sistema complesso come un sistema operativo partendo da sistemi più semplici come il BIOS (Basic Input-Output System).

In seguito al POST (Power-On Self Test), che una macchina usa per determinare lo stato delle periferiche connesse al sistema e per avviarle, essa cerca nelle memorie di massa i settori di avvio (boot sector), generalmente collocati nel primo settore delle memorie stesse, il più usato e famoso dei quali è il MBR (Master Boot Sector), presente praticamente in tutti i dischi rigidi, esterni ed interni, attualmente in commercio per il grande pubblico. Per informazioni più dettagliate sul MBR potete fare riferimento a questo articolo.

Il computer legge il MBR di un disco, definito di avvio, configurato nel BIOS, e cerca un piccolo software installato nei primi 440 byte del MBR chiamato bootloader (o, per la precisione, primo stadio del bootloader). Da questo "primo stadio" il BIOS passa il controllo al bootloader, che si dirama in una specie di "effetto domino" che porta al caricamento di un secondo stadio e (se esiste) di un terzo stadio del bootloader, che causa poi il caricamento del kernel del sistema operativo direttamente nella memoria RAM. A quel punto il bootloader passa il controllo al kernel, che viene eseguito, ed esso comincia il caricamento del sistema operativo vero e proprio.

Un punto molto importante è proprio che un eventuale disco di avvio va configurato dal BIOS della macchina, e che senza una tale configurazione l'avvio sarà effettuato sempre e solo dal disco di default (in genere il disco rigido Master nel primo canale IDE, o il disco SATA connesso al canale SATA1, o il disco floppy, o il lettore CD/DVD). L'unico modo per essere davvero sicuri di quale disco abbia il compito di "aprire la giostra" è andare a frugare nel vostro BIOS, ma per il momento vi basta rendere il PC avviabile da lettore ottico per cominciare l'installazione nel disco esterno.

Qualche parola sull'UUID

L'UUID (Universal Unique IDentifier) è un codice esadecimale da 128 bit (16 byte) usato per identificare, lo dice il nome, univocamente ed universalmente un software o un flusso di dati, come se fosse un'etichetta o un numero di serie.

L'UUID è usato anche per l'identificazione univoca di un filesystem, ed è ciò che ci verrà più in aiuto nella differenziazione dei filesystem in fase di caricamento di un sistema operativo nei primi stadi. Esso è usato in Windows sotto il nome di GUID (Globally Unique IDentifier) e da filesystem Linux come ext2/3/4, XFS, swap, eccetera.

Gli UUID utilizzati nei filesystem Linux sono di tipo 4, ovvero vengono generati in modo casuale sul template seguente:

xxxxxxxx-xxxx-4xxx-yxxx-xxxxxxxxxxxx

Dove gli x possono assumere qualsiasi valore esadecimale, mentre y può essere 8, 9, A o B.

In casi come quello descritto da quest'articolo l'UUID è necessario poiché udev, in fase di generazione dei blocchi, non dà sempre gli stessi nomi alle unità di memorizzazione, in particolare ad unità esterne, a meno che non vengano scritte regole specifiche per ogni unità; ciononostante non può essere fatto senza modificare i contenuti del file che ospita initramfs o initrd (solitamente localizzato in /boot), e gli initrd possono essere modificati in fase di aggiornamento del sistema, rendendo di fatto vane le modifiche.

Quindi il metodo più semplice per assicurare l'avvio dall'unità giusta è usare l'UUID, nel modo che vi insegnerò.