Warum ist das Erstellen eines bootfähigen USB-Laufwerks komplexer als das Erstellen von bootfähigen CDs?

Das Erstellen von bootfähigen CDs und DVDs ist in der Regel ein einfacher Vorgang, aber warum ist es bei der Erstellung von bootfähigen Flashlaufwerken komplexer? Gibt es wirklich so viel Unterschied zwischen den beiden? Der heutige SuperUser Q & A Post hat die Antwort auf die Frage eines neugierigen Lesers.

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Die Frage

SuperUser reader William möchte wissen, warum das Erstellen eines bootfähigen USB-Laufwerks komplexer ist als das Erstellen bootfähiger CDs:

Das Erstellen einer bootfähigen CD ist meiner Meinung nach einfach. Sie müssen lediglich eine ISO-Datei auf eine CD brennenes ist bootfähig. Wenn es um USB-Laufwerke geht, haben Sie viele Optionen. Könnte jemand den Unterschied zwischen den beiden erklären und vielleicht einen kurzen Überblick über die verschiedenen Optionen geben?

Warum ist das Erstellen eines bootfähigen USB-Laufwerks komplexer als das Erstellen bootfähiger CDs?

Die Antwort

SuperUser Mitwirkende Akeo hat die Antwort für uns:

Rufus Entwickler hier. Zuallererst werden viele der Optionen, die Sie erwähnen, nur aufgeführt, wenn Rufus im Advanced Mode ausgeführt wird( wenn der Advanced Options Abschnitt angezeigt wird), weil sie für Leute gedacht sind, die bereits wissen, wofür sie sind.

Zunächst müssen Sie verstehen, dass das ISO-Format niemals für den USB-Boot-Vorgang gedacht war. Eine ISO-Datei ist eine 1: 1-Kopie einer optischen Disc, und optische Disc-Medien unterscheiden sich stark von USB-Medien, sowohl hinsichtlich der Struktur ihrer Bootloader als auch hinsichtlich des verwendeten Dateisystems und ihrer Partitionierungnicht) und so weiter.

Also, wenn Sie eine ISO-Datei haben, können Sie einfach nicht mit USB-Medien tun, was Sie mit einer optischen Disc tun können, die von jedem einzelnen Byte der ISO-Datei gelesen wird und sequentiell auf die Disc kopiert wird( was? CD / DVD-Brenner-Anwendungen tun dies, wenn sie mit ISO-Dateien "arbeiten".

Das bedeutet nicht, dass diese Art des 1: 1 Kopierens nicht auf USB Medien möglich ist, nur dass 1: 1 Kopien auf USB Medien völlig anders sind als 1: 1 Kopien auf optischen Discs und daher nicht austauschbar sindISOHybrid-Bilder, die als 1: 1-Kopien auf USB- und optischen Medien erstellt werden. Zur Erinnerung, in der Rufus-Terminologie wird eine 1: 1-Kopie auf USB-Medien DD-Bild genannt( Sie können diese Option in der Liste sehen) und einige Distributionen, wie FreeBSD oder Raspbian, liefern DD-Bilder für die USB-Installation neben ISODateien für das Brennen von CDs / DVDs.

Somit haben wir festgestellt, dass ISO-Dateien tatsächlich schlecht geeignet sind, um bootfähige USB-Medien zu erstellen, da sie einem runden Stift entsprechen, der in ein kleineres quadratisches Loch passt. Daher muss der runde Stift entsprechend angepasst werden.

Wenn Sie sich fragen, ob ISO-Dateien so schlecht für die Erstellung von bootfähigen USB-Medien geeignet sind, warum gibt es die meisten Betriebssystemverteiler, die ISO-Dateien anstelle von DD-Images anbieten. Abgesehen von historischen Gründen besteht eines der Probleme bei DD Images darin, dass Sie, wenn Sie eine 1: 1-Kopie auf einem USB-Medium erstellen, die größer ist als die Person, die das Bild erstellt hat, weil es sich um ein partitioniertes Dateisystem handelt.dann werden Sie mit der scheinbaren "Kapazität" Ihres USB-Mediums enden, die auf die Größe reduziert ist, mit der Sie das ursprüngliche DD-Image erstellt haben.

Auch wenn optische Discs und somit ISO - Dateien immer nur eines von zwei Dateisystemen( ISO9660 oder UDF) verwenden können, die beide seit langer Zeit in allen gängigen Betriebssystemen sehr gut unterstützt werden( und Ihnen erlauben, einSchauen Sie sich den Bildinhalt vor oder nach dem Gebrauch an. DD Images können buchstäblich jedes der Tausenden von verschiedenen existierenden Dateisystemen benutzen. Das bedeutet, dass Sie selbst nach dem Erstellen Ihres bootfähigen USB-Mediums möglicherweise erst dann Inhalte sehen können, wenn Sie es hochfahren. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn Sie FreeBSD USB-Images unter Windows verwenden. Nachdem das bootfähige USB-Medium erstellt wurde, kann Windows erst nach der Neuformatierung auf Inhalte zugreifen.

Aus diesem Grund neigen Provider dazu, möglichst bei ISO-Dateien zu bleiben, da sie( normalerweise) eine bessere Benutzererfahrung für alle Betriebssysteme bieten. Das bedeutet aber auch, dass( normalerweise) eine Konvertierung stattfinden muss, damit unser runder ISO-Stift gut in das kleinere quadratische Loch "USB media" passen kann. Wie verhält es sich mit der Liste der Optionen? Wir kommen dazu.

Eines der ersten Dinge, die normalerweise benötigt werden, ist das ISO9660- oder UDF-Dateisystem, das ISO-Dateien verwenden. Meistens bedeutet dies das Extrahieren und Kopieren aller Dateien aus der ISO-Datei auf ein FAT32- oder NTFS-Dateisystem, was normalerweise von bootfähigen USB-Sticks verwendet wird. Aber das bedeutet natürlich, dass derjenige, der das ISO-System erstellt hat, einige Vorkehrungen getroffen haben muss, um FAT32 oder NTFS als Dateisystem für den Live-Einsatz oder die Installation zu unterstützen( was nicht alle Menschen, besonders diejenigen, die ein wenig zu sehr auf ISOHybrid setzen, tendieren)machen).

Dann gibt es den eigentlichen Bootloader selbst, das erste Bit des Codes, der ausgeführt wird, wenn ein Computer von einem USB-Medium bootet. Leider sind HDD / USB- und ISO-Bootloader sehr unterschiedliche Biester, und die BIOS- oder UEFI-Firmware behandelt USB und optische Medien während des Hochfahrens auch sehr unterschiedlich. Daher können Sie den Bootloader normalerweise nicht von einer ISO-Datei( die normalerweise ein El Torito-Bootloader wäre) übernehmen, auf ein USB-Medium kopieren und erwarten, dass er bootet.

Jetzt kommt der Teil, der für unsere Liste von Optionen relevant ist. Weil Rufus ein relevantes Bootloader-Teil bereitstellen muss, kann es es einfach nicht aus der ISO-Datei erhalten. Wenn es sich um eine Linux-basierte ISO-Datei handelt, werden wahrscheinlich GRUB 2.0 oder Syslinux verwendet, daher bietet Rufus die Möglichkeit, eine USB-basierte Version von GRUB oder Syslinux zu installieren( da die ISO-Datei normalerweise nur die ISO-spezifische Version enthält)von diesen).

Dies geschieht normalerweise automatisch, wenn Sie eine ISO-Datei auswählen und öffnen, da Rufus intelligent genug ist, um festzustellen, welche Art von Konvertierung angewendet werden muss. Aber wenn Sie herumspielen möchten, gibt Ihnen Rufus die Wahl, auch einige leere Bootloader zu installieren, die es Ihnen ermöglichen, mit einer GRUB- oder Syslinux-Eingabeaufforderung zu booten. Wenn Sie mit diesen Bootloader-Typen vertraut sind, können Sie Ihre eigenen Konfigurationsdateien erstellen und testen und dann Ihren eigenen Syslinux- oder GRUB-basierten benutzerdefinierten Startprozess ausprobieren( weil Sie zu diesem Zeitpunkt nur noch Dateien kopieren / bearbeiten müssen)das USB-Medium, um das zu tun).

So, wir können jetzt die Optionen, die Sie in der Liste finden, gehen:

• MS-DOS: Dies erstellt eine leere Version von MS-DOS( Windows Me-Edition), was bedeutet, dass Sie auf eine MS-DOS-Eingabeaufforderung und das bootenist es. Wenn Sie eine DOS-Anwendung ausführen möchten, müssen Sie sie auf Ihr USB-Medium kopieren. Beachten Sie, dass diese Option nur unter Windows 8.1 oder früher, aber nicht unter Windows 10 verfügbar ist, da Microsoft die DOS-Installationsdateien von Windows entfernt hat( und nur Microsoft diese Dateien weiterverteilen kann).
• FreeDOS: Dies erstellt eine leere Version von FreeDOS.FreeDOS ist eine freie Software-Version von MS-DOS, die voll kompatibel mit MS-DOS ist, aber auch den Vorteil hat, Open Source zu sein. Im Vergleich zu MS-DOS kann jeder FreeDOS neu verteilen, daher sind die FreeDOS-Boot-Dateien in Rufus enthalten.
• ISO Image: Dies ist die Option, die Sie verwenden sollten, wenn Sie eine bootfähige ISO-Datei haben und diese in bootfähige USB-Medien konvertieren möchten. Denken Sie daran, dass eine Konvertierung( normalerweise) erforderlich ist und es unzählige Möglichkeiten gibt, eine bootfähige ISO-Datei zu erstellen. Es gibt jedoch keine Garantie, dass Rufus sie auf USB-Medien umwandeln kannist der Fall).
• DD Image: Dies ist die Methode, die Sie verwenden sollten, wenn Sie ein bootfähiges Image haben, wie es von FreeBSD, Raspbian usw. bereitgestellt wird. Dateien mit der Erweiterung. vhd werden ebenfalls unterstützt( das ist die Microsoft-Version eines DD Image) sowie komprimierte( .gz,. zip,. bz2,. xz usw.).

Die vier obigen Optionen sind die einzigen, die Sie im Regular Mode sehen. Wenn Sie Rufus im Advanced Mode ausführen, haben Sie auch Zugriff auf die folgenden Optionen:

• Syslinux x.yz: Installiert einen leeren Syslinux-Bootloader, der Sie zu einer Syslinux-Eingabeaufforderung bringt und nicht viel mehr. Sie sollten wissen, was Sie von diesem Punkt an tun müssen.
• GRUB / Grub4DOS: Wie oben, jedoch für GRUB / Grub4DOS.Es wird Sie zu einer GRUB-Eingabeaufforderung bringen, aber es liegt an Ihnen, den Rest herauszufinden.
• ReactOS: Installiert einen experimentellen ReactOS-Bootloader. Seit meiner letzten Überprüfung bootet ReactOS nicht so gut von USB-Medien. Es ist da, weil es einfach hinzuzufügen war und in der Hoffnung, dass es bei der Entwicklung von ReactOS helfen kann.
• UEFI-NTFS: Dazu muss NTFS als Dateisystem ausgewählt und ein leerer UEFI-NTFS-Bootloader installiert werden. Dies ermöglicht das Booten von NTFS im reinen UEFI-Modus( nicht CSM) auf UEFI-Plattformen, die keinen NTFS-Treiber enthalten. Da es leer ist, müssen Sie Ihr eigenes /efi/boot/ bootia32.efi oder /efi/boot/ bootx64.efi auf die NTFS-Partition kopieren, damit es nützlich ist. UEFI-NTFS wird automatisch von Rufus verwendet, um die maximale Dateigröße von 4 GB von FAT32 zu umgehen, was beispielsweise die Installation von Microsoft Server 2016 im UEFI-Modus ermöglicht, ohne dass die 4.7 GB große Datei install.wim aufgeteilt werden muss.

Hoffe das hilft. Dies ist ein vereinfachter Überblick, daher hoffe ich, dass die Leute nicht über Aspekte plappern, die absichtlich verdummt oder still gehalten wurden( zB dass USB-Sticks ohne Partitionen möglich sind, USB und optische Medien dieselbe Datei verwenden)System, und einige Boot-Prozesse haben die Fähigkeit, die Partitionsgröße auf USB-Medien zu erweitern, um das geringere scheinbare Kapazitätsproblem zu lösen).

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Bildnachweis: William( SuperUser)