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{{nota disambigua}}
{{F|terminologia informatica|aprile 2014}}
Il termine '''''boot''''' (derivato dalla lingua inglese, o '''''bootstrap''''', o più raramente '''''booting''''') in informatica indica, in generale, l'insieme dei [[processo (informatica)|processi]] che vengono eseguiti da un [[computer]] durante la fase di avvio, in particolare dall'accensione fino al completo caricamento in [[memoria primaria]] del [[kernel]] del [[sistema operativo]] a partire dalla [[memoria secondaria]].▼
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Nei primi calcolatori, il bootstrap era tipicamente un processo che coinvolgeva un operatore umano specializzato. Questo prevedeva l'inserimento manuale nel calcolatore delle istruzioni di avvio tramite una serie di supporti di memoria intermedi di vario tipo, tipicamente composti a base di [[Ferrite (magnetismo)|ferrite]] (chiamate [[Memoria a nucleo magnetico|memorie a nuclei]]) o, più comunemente, [[Nastro magnetico|nastri magnetici]] o più semplicemente [[scheda perforata|schede perforate]] (schede di cartoncino di formato ben definito contenente l'informazione da dare in input). Sono state proprio le schede perforate il primo dispositivo "a sola lettura" a contenere le istruzioni per l'avvio del calcolatore, già negli elaboratori [[IBM]] degli anni 50-60: è in questo periodo che si comincia ad utilizzare il termine ''bootstrap'' con il significato attuale. ▼
== Storia ==
Alcuni di questi eleboratori possedevano già un processo di avvio tramite la pressione di un singolo bottone, ma non una "memoria a sola lettura" in senso stretto, cioè un [[dispositivo a semiconduttore]] contenente le istruzioni di avvio cablate al suo interno; inoltre prevedevano di solito un processo di avvio molto complesso, non cioè tramite la pressione di un singolo tasto, ma attraverso una lunga procedura manuale: questo avveniva, ad esempio nel [[Micral N]] ([[1973]])<ref>[https://www.epai-ict.ch/modules/m305/capsules/m305-c2.html (fr) EPAI Fribourg – Informaticiens CFC: ''Démarrage d’un ordinateur'']</ref>, il primo microcomputer a microprocessore, e ancora nel [[1975]] (l'anno dei "pionieri del microcomputer") sia nei microcomputer portatili più innovativi, come l'[[MITS Altair 8800|Altair 8800]]<ref>[http://www.z80.eu/altair.html www.z80.eu: "MITS Altair 8800 computer"]</ref><ref>[https://www.youtube.com/watch?v=FKNayPnZT54 Youtube: "Altair 8800: Disk Boot from Paper Tape", by deramp5113]</ref>, che nei minicomputer più diffusi (comunque molto voluminosi rispetto ai loro successori moderni), come il [[PDP-11]]<ref>[https://trmm.net/PDP-11/Booting trmm.net: "PDP-11/Booting — Trammell Hudson's Projects"]</ref><ref>[http://www.pdp-11.nl/peripherals/how-to-bootstrap.html PDP-11:How to bootstrap]</ref>. I microprocessori fecero il loro ingresso nell'informatica negli anni 1970 - 1971, rivoluzionando le prestazioni dei componenti e, di conseguenza, le architetture: in questi anni, il loro costo tuttavia era estremamente elevato anche per memorie limitate a 16 bit. Nel caso del boot in questa fase, ad incidere è il bilanciamento tra la possibilità di caricare il programma di avvio, residente in ROM, e la memoria di esecuzione. ▼
▲Nei primi calcolatori, il ''bootstrap'' era tipicamente un processo che coinvolgeva un operatore umano specializzato. Questo prevedeva l'inserimento manuale nel calcolatore delle istruzioni di avvio tramite una serie di supporti di memoria intermedi di vario tipo, tipicamente composti a base di [[Ferrite (magnetismo)|ferrite]] (chiamate [[Memoria a nucleo magnetico|memorie a nuclei]] che è una tipologia di [[Memoria (informatica)|memoria informatica]] [[Memoria non volatile|non volatile]]) o, più comunemente,
▲Alcuni di questi eleboratori possedevano già un processo di avvio tramite la pressione di un singolo bottone, ma non una "memoria a sola lettura" in senso stretto, cioè un [[dispositivo a semiconduttore]] contenente le istruzioni di avvio cablate al suo interno; inoltre prevedevano di solito un processo di avvio molto complesso, non cioè tramite la pressione di un singolo tasto, ma attraverso una lunga procedura manuale: questo avveniva, ad esempio nel [[Micral N]] ([[1973]])<ref>
Una delle innovazioni maggiori del boot, nel 1975, è stata dunque l'introduzione di un processo di caricamento automatico da una [[Read Only Memory|memoria in sola lettura]] (ovvero, una moderna [[Memoria non volatile|memoria fissa]] a [[semiconduttore]]), come quello che fu realizzato e brevettato dall'italiano Alberto Ciaramella, giovane ingegnere dello [[CSELT]] nel 1975<ref>Ciaramella, Alberto. "Device for automatically loading the central memory of electronic processors." U.S. Patent No. 4,117,974. 3 Oct. 1978. (brevetto richiesto nel 1975), https://www.google.com/patents/US4117974</ref><ref>[https://www.youtube.com/watch?v=5FmIQhgm8pI Intervista ad Alberto Ciaramella sul brevetto del bootstrap nato in CSELT] di [[Vittorio Pasteris]]</ref> nell'elaboratore di processo della prima centrale telefonica numerica italiana (denominata "Gruppi Speciali"), con una tecnica indipendente dall'architettura complessiva dell'elaboratore e sotto forma di un dispositivo esterno all'elaboratore stesso: tale tecnica costruisce il processo di boot moderno, unendo cioè il vantaggio dell'avvio dalla pressione di un singolo bottone (con risparmio di tempo) all'affidabilità dell'uso della memoria ROM propriamente detta per caricare le istruzioni di avvio direttamente nel sistema operativo. Un altro vantaggio nel boostrap dei Gruppi Speciali era la memorizzazione dello stato dell'elaboratore a fronte dello spegnimento (ad esempio, nel caso di guasto), caratteristica che verrà ripresa dai computer degli anni successivi (ma era ancora assente nei primi personal computer IBM degli anni Ottanta). ▼
▲Una delle innovazioni maggiori del boot, nel 1975, è stata dunque l'introduzione di un processo di caricamento automatico da una [[Read Only Memory|memoria in sola lettura]] (ovvero, una moderna [[Memoria non volatile|memoria fissa]] a [[semiconduttore]]), come quello che fu realizzato e brevettato dall'italiano Alberto Ciaramella, giovane ingegnere dello [[CSELT]] nel 1975<ref>Ciaramella, Alberto. "Device for automatically loading the central memory of electronic processors." U.S. Patent No. 4,117,974. 3 Oct. 1978. (brevetto richiesto nel 1975), https://www.google.com/patents/US4117974</ref><ref>[https://www.youtube.com/watch?v=5FmIQhgm8pI Intervista ad Alberto Ciaramella sul brevetto del bootstrap nato in CSELT] di [[Vittorio Pasteris]]</ref> nell'elaboratore di processo della prima centrale telefonica numerica italiana (denominata "Gruppi Speciali"), con una tecnica indipendente dall'architettura complessiva dell'elaboratore e sotto forma di un dispositivo esterno all'elaboratore stesso: tale tecnica costruisce il processo di boot moderno, unendo cioè il vantaggio dell'avvio dalla pressione di un singolo bottone (con risparmio di tempo) all'affidabilità dell'uso della memoria ROM propriamente detta per caricare le istruzioni di avvio direttamente nel sistema operativo. Un altro vantaggio nel boostrap dei Gruppi Speciali era la memorizzazione dello stato dell'elaboratore a fronte dello spegnimento (ad esempio, nel caso di guasto), caratteristica che verrà ripresa dai computer degli anni successivi (ma era ancora assente nei primi personal computer IBM degli anni Ottanta).
L'affidabilità del processo di riavvio (l'automatizzazione dello stesso, la sua velocità e la memorizzazione allo stato prima dello spegnimento), era particolarmente sentita proprio nel campo delle centrali telefoniche. In quanto procedimento indipendente dall'architettura, era dunque possibile utilizzare la nuova tecnica di avvio dei Gruppi Speciali anche per elaboratori che non la prevedevano in fase di progetto, semplicemente tramite l'aggiunta esterna di tale dispositivo analogamente a quanto fatto nei Gruppi Speciali stessi, aggiunto all'architettura della centrale telefonica nel corso della fase di sperimentazione. Tuttavia, l'architettura generale del sistema da avviare non era ancora quella integrata in uso oggi. ▼
▲L'affidabilità del processo di riavvio (l'automatizzazione dello stesso, la sua velocità e la memorizzazione allo stato prima dello spegnimento), era particolarmente sentita proprio nel campo delle centrali telefoniche. In quanto procedimento indipendente dall'architettura, era dunque possibile utilizzare la nuova tecnica di avvio dei Gruppi Speciali anche per elaboratori che non la prevedevano in fase di progetto, semplicemente tramite l'aggiunta esterna di tale dispositivo analogamente a quanto fatto nei Gruppi Speciali stessi, aggiunto all'architettura della centrale telefonica nel corso della fase di sperimentazione. Tuttavia, l'architettura generale del sistema da avviare non era ancora quella integrata in uso oggi.
Il passo successivo, cioè l'integrazione del processo di un bootstrap analogo così strutturato (compresa la sua componente della ROM di boot a semiconduttore) nativamente all'interno della scheda dell'elaboratore è stata introdotta per la prima volta in un calcolatore in concomitanza della nascita del primo [[personal computer]] consumer (anche detto ''microcomputer'', per distinguersi dalla generazione di calcolatori precedente, di maggiori dimensioni), ovvero con l'[[Apple-1]] solo l'anno successivo, nel corso del 1976<ref>[https://newmediologo.wordpress.com/2006/05/22/steve-jobs-la-mela-in-testa/ Jobs, Steve. "Steve Jobs–la Mela in testa." Steve Jobs: La mela in testa]</ref><ref>[http://ei.cs.vt.edu/~history/WOZNIAK.HTM Srivastava, Manish. "STEVEN WOZNIAK."]</ref>, lo stesso anno della fondazione della [[Apple]]: tale architettura integrata del dispositivo di boot è analoga allo standard dei personal computer attuali. Il boot tramite un dispositivo esterno oggi è usato solo in casi particolari, come possibile policy di sicurezza.
=== Note terminologiche ===
Il termine originale inglese è ''bootstrap'' (la fascetta di cuoio cucita sul bordo posteriore degli stivali per aiutarsi a calzarli), da cui la contrazione ''boot'' (e termini derivati come ''booting'' e ''reboot'').
L'analogia è con il fatto (solo apparentemente paradossale) che, durante il ''bootstrap'', il computer ''esegue'' un determinato processo allo scopo di mettersi in condizione di operare (''eseguire'' processi). In italiano si può rendere questo concetto anche come "avvio" ("riavvio"), sebbene questi termini (come i loro corrispondenti diretti inglese "start" e "restart") abbiano generalmente una connotazione meno tecnica.
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Dalle espressioni ''boot'' e ''bootstrap'' anche in italiano sono derivati alcuni termini di [[gergo]] informatico come il verbo ''bootare'' (o ''boottare'') o l'aggettivo ''bootabile'' (o ''boottabile'') che si riferisce a un supporto di memorizzazione (per esempio un [[CD]] o un altro genere di disco) dal quale sia possibile caricare il sistema operativo all'avvio del computer (e quindi completare il ''boot'').
Infine,
== Descrizione ==
{{vedi anche|BIOS|UEFI}}
All'accensione di un computer, il [[processore]] resta inizialmente {{chiarire|sospeso}} nello stato di RESET dall'[[hardware]] che tiene attivo il corrispondente ingresso della [[CPU]] finché le [[tensione elettrica|tensioni]] di [[alimentazione elettrica|alimentazione]] non sono stabili. Appena il segnale di RESET viene disattivato, il processore esegue la sua prima [[istruzione (informatica)|istruzione]] da una locazione fissa del suo spazio di [[memoria (informatica)|memoria]], a cui di solito corrisponde una [[Read-Only Memory|ROM]] o altra memoria non volatile. Si tratta quasi sempre di una istruzione di salto incondizionato (JMP) che porta l'esecuzione al vero inizio del programma di [[firmware]] (o del [[BIOS]], se si tratta di un personal IBM compatibile) il quale, successivamente, prende il controllo del computer.▼
▲All'accensione di un computer, il [[processore]] resta inizialmente
Nel caso di dispositivi [[Sistema embedded|embedded]] dotati di semplice firmware, le procedure di bootstrap sono estremamente variabili da caso a caso. Nei personal computer IBM-compatibili, il firmware è costituito dal [[BIOS]], che compie una serie di operazioni ben definite prima di caricare in [[memoria primaria]] il sistema operativo e trasferire ad esso il controllo.
=== Bootstrap ===
Tutti i processori IA32 caricano la prima istruzione dopo il RESET dall'indirizzo esadecimale 0xFFFFFFF0 (i loro predecessori a 16 bit dall'indirizzo
# il [[Power-on self-test|POST]] (''Power On Self Test''), una serie di test diagnostici per verificare il corretto funzionamento dell'[[hardware]] e della [[scheda madre]]: se tutti i dispositivi controllati sono funzionanti emette un solo "beep" dall'altoparlantino di sistema e prosegue, ma se uno o più dispositivi fra quelli testati non funzionano, l'altoparlante emetterà una serie di bip, lunghi o corti, in numero variabile secondo un codice ben preciso che indica la periferica guasta e il tipo di problema riscontrato<ref>[http://www.azpoint.net/manuali/hardware/11421/Interpretare-i-segnali-acustici-del-BIOS.asp Interpretare i segnali acustici del BIOS - AZPoint<!-- Titolo generato automaticamente -->] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20100419234757/http://www.azpoint.net/manuali/hardware/11421/Interpretare-i-segnali-acustici-del-BIOS.asp |data=19 aprile 2010 }}</ref>
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# (se il BIOS supporta il [[Plug and Play]]) configura automaticamente i dispositivi Plug and Play presenti e mostra un messaggio a video per ciascuno di essi.
# si interfaccia con la memoria [[CMOS]], contenente i parametri di configurazione suscettibili di modifica, ed esegue le relative istruzioni dopo averne verificato l'integrità attraverso un algoritmo di [[checksum]].
# Infine, cerca
Da questo punto in poi il processo di bootstrap dipende dal particolare sistema operativo installato.
=== Il boot manager e il boot loader ===
{{
[[File:GRUB screenshot.png|thumb|Bootloader [[GRUB]] di [[Ubuntu]] 8.04]]
Se sono installati più sistemi operativi sulla stessa macchina la selezione del sistema operativo desiderato è lasciata all'utente o su impostazione di [[default (informatica)|default]], in entrambi i casi attraverso il [[boot manager]]. Talvolta quindi il codice nel primo settore di un disco non è quello del sistema operativo, ma quello di questo particolare programma, il cui compito è di mostrare a video un menu da cui l'utente può scegliere quale, fra più sistemi operativi installati, far partire: una volta fatta la scelta un altro programma detto [[boot loader]] carica il codice del primo settore del sistema operativo scelto, che inizia l'esecuzione come fosse stato lanciato dallo stesso BIOS.
Alcuni sistemi operativi possono ricevere dei parametri di boot: il boot loader può permettere di definire questi parametri sia in un file di configurazione che al momento del boot.
Oltre a sistemi operativi in senso stretto potrebbero esserci anche sistemi (avviabili) pre-sistema operativo, come gli ambienti di ripristino, gli strumenti di cifratura o sincronizzazione unità, software di sicurezza di tipo enterprise, elencati anch'essi dal gestore di avvio.
===Boot da rete===▼
▲=== Boot da rete ===
Molte [[scheda di rete|schede di rete]] [[ethernet]] dispongono di una funzionalità denominata [[Preboot Execution Environment]] (PXE), che permette di caricare un sistema operativo (o più spesso un boot loader) dalla rete invece che da un disco locale.
=== Avvio del sistema operativo ===
Se viene usato un boot loader, esso caricherà il [[kernel]] del sistema operativo, e talvolta un [[initrd]] che eseguirà la prima fase del boot.
== Il reboot ==
{{Nota disambigua|il termine usato nei mass media|Reboot (mass media)}}
L'espressione derivata ''reboot'' (analoga a "riavviare") si riferisce alla sequenza di spegnimento e riavvio del computer, di solito per installazioni di software di sistema o per riparare a gravi errori hardware o software che hanno compromesso la stabilità o le prestazioni della macchina.
Il reboot può essere effettuato in tre modi:
* spegnimento e riaccensione fisici (interruzione e ripristino della alimentazione elettrica). Chiamato [[hard reboot]], è pericoloso sia per l'integrità dei dati che per quella dell'hardware e non dovrebbe mai essere effettuato se non in casi estremi;
* pressione del tasto di ''[[Reset (informatica)|reset]]'' (per i PC che ne sono dotati), che attiva il segnale di reset della [[CPU]]. Anche questo è un hard reboot ed anche questa è
* riavvio con combinazioni di tasti (p.e. su PC, nella piattaforma di [[Windows]], attraverso la combinazione dei tasti [[control-alt-canc|Ctrl+Alt+Canc]], o nei sistemi [[UNIX]] Ctrl+Alt+SysReq+B) chiamato [[soft reboot]]: a differenza del boot completo, nel soft reboot non viene eseguito il [[Power-on self-test|POST]] e la ricerca di tastiera e video, ma il processo riparte circa dal passo 6 del paragrafo precedente (inventario dell'hardware).
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* [[Sistema operativo]]
* [[Power-on self-test]]
* [[Init]]
== Altri progetti ==
{{interprogetto|
== Collegamenti esterni ==
* {{Collegamenti esterni}}
* {{FOLDOC|bootstrap|bootstrap}}
*{{cita web|http://www.pluto.it/files/ildp/guide/GuidaSysadm/c1630.html|Guida all'avvio ed allo spegnimento di un sistema Linux}}
{{Portale|informatica}}
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