Amorce (informatique)

Pour les articles homonymes, voir Boot (homonymie).

Le boot, ou l’amorce^[1], ou encore l’amorçage, est la procédure de démarrage d’un ordinateur, qui comporte notamment le chargement du programme initial.

On distingue :

• le « démarrage à froid » (cold boot), obtenu en allumant la machine, ou en l’éteignant puis en la rallumant ;
• du « démarrage à chaud » (warm boot), ou « re-boot », obtenu en rechargeant le programme initial ; il ne s’agit pas d’un redémarrage au sens strict (coupure puis remise de l’alimentation électrique) ; l’option est présente au niveau du système d’exploitation.

Termes utilisés

Le terme « amorçage » est dérivé du verbe amorcer ; le terme « boot » est un apocope du mot anglais « bootstrap », nom qui désigne la languette des chaussures pour pouvoir les enfiler plus facilement (voir la section Historique).

L’origine du mot « boot » vient de la plaisanterie suivante, sachant que le mot complet d’origine était bootstrap (en anglais, languette de botte) : la gageure posée par le programme boot est de faire démarrer un ordinateur et lui faire charger un programme alors que, a priori, il ne possède encore aucun programme dans sa mémoire.

Quelqu’un a donc défini le nom bootstrap par analogie avec la plaisanterie suivante^{[citation nécessaire]} :

« Comment faire pour traverser un lac sans se mouiller ?
Réponse : tirez suffisamment fort sur les languettes de vos bottes vers le haut pour marcher sur l’eau sans couler. »

Ce terme vient de l’expression, « to pull oneself up by one’s bootstrap », qui trouve son origine dans le livre de Erich Raspe publié en 1785 : Les aventures du Baron de Münchhausen. Au cours de l’une de ses innombrables aventures, le Baron se sauve par ses propres moyens de la noyade à laquelle il était promis en s’agrippant à ses lacets, se halant ainsi progressivement vers le bord.

Principe

L’ordinateur exploite un programme réduit, le bootloader, permettant d’extraire un programme accessible via un périphérique de stockage permanent ou amovible. Ce dernier est typiquement le noyau du système d’exploitation, qui s’installera en mémoire vive et appellera lui-même des programmes applicatifs.

Sur PC, le BIOS se charge de lire le master boot record (ou MBR), d’une taille de 512 octets, à partir d'un espace de stockage (un disque dur, une disquette, un CD-ROM, une clé USB ...) et le place dans les RAM à l'adresse 0x07C0.

Les machines totalement autonomes (calculatrices programmables, petits ordinateurs portatifs sans disques durs, PDA, machines de contrôle industriel…), disposent en général de programmes applicatifs écrits en permanence en ROM ou en mémoire flash. Dans ce cas, le boot peut consister à lancer directement l’initialisation du système d’exploitation.

Historique

Initialement lorsque les micro-ordinateurs n’avaient pas encore de disque dur le boot nécessitait l’usage d’une disquette. Depuis leur désuétude d’autres médiums peuvent être utilisés, comme un CD, un DVD, une clef USB, ou encore un accès réseau.

Les premiers ordinateurs ne possédant pas de ROM, les bootloaders étaient entrés de la façon suivante : le processeur était mis en état d’attente. Un opérateur positionnait un certain nombre de clés (interrupteurs) pour écrire en binaire le contenu de la première instruction. Puis, il déclenchait une opération électrique provoquant l’écriture dans la première case mémoire (en RAM). Ensuite, il repositionnait les clés pour l’écriture de la deuxième instruction, et ainsi de suite. Une fois le programme codé, le processeur était « lâché » et exécutait le code ainsi écrit qui lui permettait d’accéder aux périphériques, etc.

Séquence d'amorce standard

Un démarrage standard de PC s’effectue normalement par les étapes suivantes.

Exécution du Power Good

Le BIOS vérifie que la tension fournie par le transformateur est adéquate et stable. Dans le but d’éviter tout bris de la carte-mère ou du CPU. Si les paramètres de stabilité ne sont pas conformes aux besoins, il avortera le démarrage de l’ordinateur évitant ainsi de griller les circuits ou le(s) processeur(s).

Exécution du POST

Le POST ou Power-on self test est effectué. Il y a une vérification de tous les composants matériels pour qu’ils fonctionnent correctement.

Activation des Bios secondaires

Contenus habituellement sur les cartes vidéos et autres qui gèrent elles-mêmes certains composants et sous-composants.

Affichage des configurations à l'écran

Le BIOS envoie vers l’écran les informations qu’il est programmé pour afficher. Il s'agit habituellement de l’état du système et d'informations sommaires sur les périphériques amorcés, ainsi que d'instructions permettant de communiquer avec le BIOS lui-même (par exemple « press DEL to enter setup »).

Chargement du système d'exploitation

Le BIOS lance la zone amorce (Master boot record ou MBR, équipant la quasi-totalité des PC, mais qui commence à être remplacés par la GPT), qui elle-même lance le chargeur d’amorçage (les plus utilisés étant NTLDR, LILO et GRUB), ce dernier lançant le système d’exploitation en usage sur l’ordinateur. Ce dernier prend le relais des opérations de gestion de mémoire de cache et autres.

Notes et références

Voir aussi

Articles connexes

• Multiboot
• BIOS
• Live CD
• Chargeur d’amorçage

Liens externes

• (fr) La communauté francophone des méthodes de Boot
• (en) Amorce d’un ordinateur
• (en) Amorcer un ordinateur avec une clé USB
• (en) Code de un IPL en assembleur GNU

• Portail de l’informatique