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

Das Erstellen bootfähiger CDs und DVDs ist in der Regel ein einfacher und unkomplizierter Vorgang, aber warum ist es beim Erstellen bootfähiger Flash-Laufwerke komplexer? Ist der Unterschied zwischen den beiden wirklich so groß? Der heutige SuperUser Q&A-Post hat die Antwort auf die Frage eines neugierigen Lesers.

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

Rufus-Entwickler hier. Zuallererst werden viele der von Ihnen erwähnten Optionen nur aufgelistet, wenn Rufus in ausgeführt wird (wenn das angezeigt wird), da sie für Leute gedacht sind, die bereits wissen, wofür sie gedacht sind.

Zunächst einmal müssen Sie verstehen, dass das ISO-Format nie für das Booten von USB entwickelt wurde. Eine ISO-Datei ist eine 1:1-Kopie einer optischen Disc, und optische Disc-Medien unterscheiden sich stark von USB-Medien, sowohl in Bezug auf die Struktur ihrer Bootloader, das verwendete Dateisystem, wie sie partitioniert sind (sie sind nicht) und so weiter.

Wenn Sie also eine ISO-Datei haben, können Sie mit USB-Medien einfach nicht das tun, was Sie mit einer optischen Disc tun können, die aus jedem einzelnen Byte der ISO-Datei gelesen und nacheinander auf die Disc kopiert wird (welche CD /DVD-Brenner-Anwendungen beim „Arbeiten“ mit ISO-Dateien).

Das soll nicht heißen, dass diese Art des 1:1-Kopierens auf USB-Medien nicht existieren kann, nur dass 1:1-Kopien auf USB-Medien völlig anders sind als 1:1-Kopien auf optischen Discs und daher nicht austauschbar sind (außer bei der Verwendung von ISOHybrid Bilder, die so gestaltet sind, dass sie als 1:1-Kopien auf USB- und optischen Medien funktionieren). Für die Aufzeichnung, in der Rufus-Terminologie wird eine 1:1-Kopie auf USB-Medien als DD-Image bezeichnet (Sie können diese Option in der Liste sehen) und einige Distributionen, wie FreeBSD oder Raspbian, bieten tatsächlich DD-Images für die USB-Installation neben ISO Dateien zum Brennen von CDs/DVDs.

Daher haben wir festgestellt, dass ISO-Dateien tatsächlich schlecht geeignet sind, um bootfähige USB-Medien zu erstellen, da sie einem runden Zapfen entsprechen, der in ein kleineres quadratisches Loch passt, und daher muss der runde Zapfen geändert werden, damit er passt.

Jetzt fragen Sie sich vielleicht, warum die meisten Betriebssystem-Distributoren ISO-Dateien anstelle von DD-Images bereitstellen, wenn ISO-Dateien so schlecht zum Erstellen bootfähiger USB-Medien geeignet sind. Abgesehen von historischen Gründen besteht eines der Probleme bei DD-Images darin, dass es sich um ein partitioniertes Dateisystem handelt, wenn Sie eine 1:1-Kopie auf einem USB-Medium erstellen, das größer ist als diejenige, die von der Person verwendet wird, die das Image erstellt hat. dann wird die scheinbare „Kapazität“ Ihres USB-Mediums auf die Größe desjenigen reduziert, das beim Erstellen des ursprünglichen DD-Images verwendet wurde.

Während optische Discs und damit ISO-Dateien immer nur eines von zwei Dateisystemen (ISO9660 oder UDF) verwenden können, die beide seit sehr langer Zeit in allen gängigen Betriebssystemen sehr gut unterstützt werden (und Sie einen Blick darauf werfen können) beim Bildinhalt vor oder nach der Verwendung), DD Images kann buchstäblich jedes der Tausenden von verschiedenen Dateisystemen verwenden, die existieren. Das bedeutet, dass Sie selbst nach dem Erstellen Ihres bootfähigen USB-Mediums möglicherweise keinen Inhalt darauf sehen können, bis Sie es starten. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn Sie FreeBSD-USB-Images unter Windows verwenden. Sobald das bootfähige USB-Medium erstellt wurde, kann Windows nicht auf den Inhalt darauf zugreifen, bis Sie es neu formatieren.

Aus diesem Grund neigen Anbieter dazu, nach Möglichkeit bei ISO-Dateien zu bleiben, da sie (normalerweise) eine bessere Benutzererfahrung über alle Betriebssysteme hinweg bieten. Das bedeutet aber auch, dass (meist) etwas Konvertierung erfolgen muss, damit unser runder ISO-Peg gut in das kleinere quadratische Loch „USB-Medien“ passt. Was hat das mit der Liste der Optionen zu tun? Wir kommen dazu.

Eines der ersten Dinge, die normalerweise gehen müssen, ist das ISO9660- oder UDF-Dateisystem, das ISO-Dateien verwenden. Dies bedeutet in den meisten Fällen das Extrahieren und Kopieren aller Dateien aus der ISO-Datei auf ein FAT32- oder NTFS-Dateisystem, das normalerweise von bootfähigen USB-Flash-Laufwerken 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 Leute, insbesondere diejenigen, die ein bisschen zu sehr auf ISOHybrid angewiesen sind, neigen machen).

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

Jetzt kommt der Teil, der für unsere Liste der Optionen relevant ist. Da Rufus ein entsprechendes Bootloader-Stück bereitstellen muss, kann es es einfach nicht aus der ISO-Datei beziehen. Wenn es sich um eine Linux-basierte ISO-Datei handelt, wird wahrscheinlich GRUB 2.0 oder Syslinux verwendet, sodass Rufus die Möglichkeit bietet, 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 zu erkennen, welche Art von Konvertierung angewendet werden muss. Wenn Sie jedoch herumspielen möchten, bietet Rufus Ihnen die Möglichkeit, auch einige leere Bootloader zu installieren, mit denen Sie von einem GRUB- oder Syslinux-Prompt booten können. Von dort aus können Sie, wenn Sie mit diesen Arten von Bootloadern vertraut sind, Ihre eigenen Konfigurationsdateien erstellen/testen und Ihren eigenen Syslinux- oder GRUB-basierten benutzerdefinierten Bootprozess ausprobieren (da Sie zu diesem Zeitpunkt nur Dateien kopieren/bearbeiten müssen) das USB-Medium dazu).

Wir können jetzt also die Optionen durchgehen, die Sie in der Liste finden:

• MS-DOS: Dadurch wird eine leere Version von MS-DOS (Windows Me Edition) erstellt, was bedeutet, dass Sie an einer MS-DOS-Eingabeaufforderung starten und das war’s. 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 verfügbar ist, jedoch nicht unter Windows 10, da Microsoft die DOS-Installationsdateien von Windows entfernt hat (und nur Microsoft diese Dateien weitergeben kann).
• FreeDOS: Dadurch wird eine leere Version von . erstellt FreeDOS. FreeDOS ist eine kostenlose Softwareversion von MS-DOS, die vollständig mit MS-DOS kompatibel ist, aber auch den Vorteil hat, Open Source zu sein. Im Vergleich zu MS-DOS kann FreeDOS von jedem weitergegeben werden, daher sind die FreeDOS-Bootdateien in Rufus enthalten.
• ISO-Image: Dies ist die Option, die Sie verwenden sollten, wenn Sie eine bootfähige ISO-Datei haben und diese in ein bootfähiges USB-Medium konvertieren möchten. Denken Sie daran, dass es keine Garantie dafür gibt, dass Rufus sie in ein USB-Medium konvertieren kann, da (normalerweise) eine Konvertierung erfolgen muss und es unzählige Möglichkeiten gibt, eine bootfähige ISO-Datei zu erstellen (aber es wird Ihnen immer mitgeteilt, ob dies der Fall ist) ist der Fall).
• DD-Bild: Dies ist die Methode, die Sie verwenden sollten, wenn Sie ein bootfähiges Disk-Image haben, wie es von FreeBSD, Raspbian usw. bereitgestellt wird. Dateien mit der Erweiterung .vhd werden ebenfalls unterstützt (die Microsoft-Version eines DD-Images) sowie komprimierte (.gz, .zip, .bz2, .xz usw.).

Die vier obigen Optionen sind die einzigen, die Sie in sehen werden. Wenn Sie Rufus jedoch in ausführen, haben Sie auch Zugriff auf die folgenden Optionen:

• Syslinux-x.yz: Installiert ein Leerzeichen Syslinux Bootloader, der Sie zu einer Syslinux-Eingabeaufforderung führt und nicht viel mehr. Sie sollen wissen, was Sie ab diesem Zeitpunkt tun müssen.
• GRUB/Grub4DOS: Wie oben, aber für RODEN/Grub4DOS bzw. Es bringt Sie zu einer GRUB-Eingabeaufforderung, aber es liegt an Ihnen, den Rest herauszufinden.
• ReactOS: Installiert ein experimentelles ReactOS Bootloader. Seit ich das letzte Mal überprüft habe, bootet ReactOS nicht mehr 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: Dies erfordert die Auswahl von NTFS als Dateisystem und installiert ein leeres UEFI-NTFS Bootloader. 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 Ihre eigene oder auf die NTFS-Partition kopieren, damit sie nützlich ist. UEFI-NTFS wird von Rufus automatisch 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 seine 4,7 GB große install.wim-Datei aufteilen zu müssen.

Ich hoffe, das hilft. Dies ist eine vereinfachte Übersicht, daher hoffe ich, dass die Leute nicht anfangen, sich mit Aspekten herumzuärgern, die absichtlich verdummt oder verschwiegen wurden (z System, und dass einige Boot-Prozesse die Möglichkeit haben, die Partitionsgröße auf USB-Medien zu erweitern, um das Problem der geringeren scheinbaren Kapazität zu lösen).

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