Чому створення USB-накопичувача більш складний, ніж створення завантажувальних дисків?

Створення завантажувальних компакт-дисків і DVD-дисків, як правило, є простим, простим процесом, але чому він більш складний при створенні завантажувальних флеш-накопичувачів? Чи дійсно є така велика різниця між ними? Сьогоднішня стаття SuperUser Q&A має відповідь на запитання цікавого читача.

Сьогоднішня сесія запитань та відповідей приходить до нас люб'язно SuperUser - підрозділ Stack Exchange, групування веб-сайтів із запитаннями та відповідями на рівні спільноти..

Питання

Читач SuperUser William хоче знати, чому створення завантажувального USB-накопичувача складніше, ніж створення завантажувальних дисків:

Створення завантажувального компакт-диска, на мій погляд, дуже просте, все, що вам потрібно зробити, це записати файл ISO на диск, і він є завантажувальним. Тепер, коли мова йде про USB-накопичувачі, у вас є багато варіантів. Може хтось пояснити різницю між двома і, можливо, дати короткий огляд різних варіантів?

Чому створення завантажувального USB-накопичувача складніше, ніж створення завантажувальних дисків?

Відповідь

Співробітник SuperUser Akeo має відповідь для нас:

Розробник Rufus тут. Перш за все, багато варіантів, про які ви згадуєте, перераховані тільки під час запуску Rufus Розширений режим (коли Розділ Додаткові параметри відображається), оскільки вони призначені для людей, які вже знають, для чого вони потрібні.

Для початку потрібно розуміти, що формат ISO ніколи не був розроблений для завантаження USB. Файл ISO є копією оптичного диска розміром 1: 1, а оптичні носії дуже відрізняються від USB-носіїв, як з точки зору того, як повинні бути структуровані їх завантажувачі, яку файлову систему вони використовують, як вони розділені ( не), і так далі.

Отже, якщо у вас є файл ISO, ви просто не можете робити з носіями USB те, що можна робити з оптичним диском, який читається з кожного байта файлу ISO і копіюється так, як це відбувається послідовно на диск (який компакт-диск). Програми для запису DVD-дисків виконують при “роботі” з файлами ISO).

Це не означає, що цей тип копіювання 1: 1 не може існувати на носіях USB, лише 1: 1 копії на носії USB будуть абсолютно відрізнятися від 1: 1 копій на оптичних дисках і тому не є взаємозамінними (за межами використання ISOHybrid) зображення, створені для роботи в 1: 1 копіях на USB і оптичних носіях). Для запису, в термінології Руфуса, копія 1: 1 на носії USB називається зображення DD (ви можете побачити цей варіант у списку), а деякі дистрибутиви, такі як FreeBSD або Raspbian, фактично забезпечують зображення DD для інсталяції USB, поряд з ISO файли для запису CD / DVD.

Таким чином, ми встановили, що ISO-файли насправді погано підходять для створення завантажувальних носіїв USB, оскільки вони є еквівалентом забезпечення круглого прив'язки для розміщення меншого квадратного отвору, а отже, круглий кілочок повинен бути змінений, щоб вмістити його.

Тепер ви можете здивуватися, якщо файли ISO настільки погано підходять для створення завантажувальних носіїв USB, то чому більшість дистриб'юторів операційної системи надають файли ISO замість зображень DD. Окрім історичних причин, однією з проблем із зображеннями DD є те, що вони є розділеною файловою системою, якщо ви створюєте копію 1: 1 на носії USB, яка більша, ніж використовувана особою, яка створила зображення, після чого ви в кінцевому підсумку з "явною" ємністю USB-носія зменшується до розміру, який використовується для створення оригінального зображення DD.

Крім того, тоді як оптичні диски і, отже, ISO-файли можуть використовувати лише одну з двох файлових систем (ISO9660 або UDF), які обидва дуже довго підтримуються у всіх основних операційних системах (і дозволяють заглянути у вмісті зображення до або після його використання) DD зображення може буквально використовувати будь-яку з тисяч різних файлових систем, які існують. Це означає, що навіть після створення завантажувального носія USB ви не зможете побачити на ньому будь-який вміст, доки ви не завантажите його. Наприклад, це станеться, якщо ви використовуєте зображення Windows FreeBSD у Windows. Після створення завантажувального носія USB Windows не зможе отримати доступ до будь-якого вмісту, доки ви не переформатуєте його.

Ось чому постачальники прагнуть дотримуватися файлів ISO, де це можливо, оскільки це (зазвичай) забезпечує кращий досвід користувачів у всіх операційних системах. Але це також означає, що деяке перетворення має (як правило) відбувається так, що наш круглий ISO прив'язка може добре вписатися в маленьке "USB media" квадратне отвір. Як це стосується списку варіантів? Ми йдемо до цього.

Одним з перших речей, які зазвичай треба йти, є файлова система ISO9660 або UDF, яку використовують файли ISO. У більшості випадків це означає видобування та копіювання всіх файлів із файлу ISO на файлову систему FAT32 або NTFS, що і є тим, що завантажувальні флеш-накопичувачі використовують. Але, звичайно, це означає, що той, хто створив систему ISO, повинен зробити деякі положення для підтримки FAT32 або NTFS як файлової системи для живого використання або інсталяції (що не всі люди, особливо ті, які покладаються занадто багато на ISOHybrid, мають тенденцію зробити).

Тоді є фактично сам завантажувач, перший біт коду, який виконується, коли комп'ютер завантажується з носія USB. На жаль, завантажувачі HDD / USB і ISO дуже різні тварини, а BIOS або UEFI також обробляють USB і оптичні носії дуже різним чином під час завантаження. Таким чином, ви зазвичай не можете взяти завантажувач із файлу ISO (який зазвичай був завантажувачем El Torito), скопіюйте його на носій USB і очікуйте його завантаження.

Тепер приходить частина, яка має відношення до нашого списку варіантів. Оскільки Руфус повинен буде забезпечити відповідний фрагмент завантажувача, він просто не може отримати його з файлу ISO. Якщо ми маємо справу з ISO-файлом на базі Linux, то ймовірно, що він використовуватиме GRUB 2.0 або Syslinux, тому Rufus включає можливість встановлення на основі USB-версії GRUB або Syslinux (оскільки ISO-файл зазвичай містить тільки конкретну версію ISO) з тих).

Зазвичай це робиться автоматично, коли ви вибираєте та відкриваєте файл ISO, оскільки Rufus достатньо розумний, щоб визначити, який тип перетворення потрібно застосувати. Але якщо ви хочете зіграти, Rufus дає вам можливість також встановити деякі порожні завантажувачі, які дозволяють завантажуватись до GRUB або Syslinux підказки. Звідти, якщо ви знайомі з цими типами завантажувальних пристроїв, ви можете створити / протестувати власні файли налаштувань і спробувати свій власний Syslinux або GRUB на основі користувацького процесу завантаження (тому що на цьому етапі потрібно лише скопіювати / редагувати файли на USB-носії для цього.

Отже, тепер ми можемо переглядати параметри, які ви знайдете в списку:

• MS-DOS: Це створює порожню версію MS-DOS (видання Windows Me), що означає, що ви будете завантажуватись у підказку MS-DOS і саме це. Якщо ви хочете запустити програму DOS, вам необхідно скопіювати її на носій USB. Зауважте, що цей параметр доступний лише для Windows 8.1 або раніше, але не для Windows 10, оскільки Microsoft видалила інсталяційні файли DOS з Windows (і тільки Microsoft може перерозподіляти ці файли).
• FreeDOS: Це створює пусту версію FreeDOS. FreeDOS - це безкоштовна версія програмного забезпечення MS-DOS, повністю сумісна з MS-DOS, але також має перевагу в тому, що вона є відкритим кодом. У порівнянні з MS-DOS будь-хто може перерозподіляти FreeDOS, тому файли завантаження FreeDOS включені до Rufus.
• Зображення ISO: Це опція, яку ви повинні використовувати, якщо у вас є завантажувальний ISO-файл і хочете перетворити його на завантажувальний USB-носій. Майте на увазі, що оскільки конверсія (як правило) повинна відбуватися, і існують мільйони способів створення завантажувального ISO-файлу, немає ніякої гарантії, що Rufus зможе перетворити його на USB-носій (але він завжди скаже, якщо це так і є.
• DD зображення: Це метод, який ви повинні використовувати, якщо у вас є образ завантажувального диска, такий як той, який надає FreeBSD, Raspbian тощо. Файли з розширенням .vhd також підтримуються (це версія Microsoft DD зображення), а також стиснута. з них (.gz, .zip, .bz2, .xz тощо).

Ці чотири опції є єдиними, які ви побачите Регулярний режим. Але якщо ви запустите Руфус в Розширений режим, Ви також матимете доступ до таких варіантів:

• Syslinux x.yz: Встановлює порожній завантажувач Syslinux, який приведе вас до підказки Syslinux і не дасть нічого іншого. Ви повинні знати, що потрібно робити з цього моменту.
• GRUB / Grub4DOS: Те ж, що й вище, але для GRUB / Grub4DOS відповідно. Це допоможе вам отримати підказку GRUB, але від вас залежить, щоб зрозуміти інше.
• ReactOS: Встановлює експериментальний завантажувач ReactOS. З часу останнього перевірки ReactOS не завантажується з USB-носія. Це є тому, що було легко додати, і було зроблено з надією, що вона може допомогти з розробкою ReactOS.
• UEFI-NTFS: Це вимагає вибору NTFS як файлової системи та встановлення порожнього завантажувача UEFI-NTFS. Це дає можливість завантажувати з NTFS в чистому режимі UEFI (не CSM) на платформах UEFI, які не включають драйвер NTFS. Оскільки вона порожня, вам необхідно скопіювати власну /efi/boot/bootia32.efi або /efi/boot/bootx64.efi на розділ NTFS, щоб він був корисним. UEFI-NTFS автоматично використовується Rufus для обходу максимального розміру файлу FAT32 об'ємом 4 ГБ, який, наприклад, дозволяє встановлювати Microsoft Server 2016 у режимі UEFI без необхідності розділяти файл 4.7.wim install.wim.

Сподіваюся, що це допоможе. Це спрощений огляд, так що я сподіваюся, що люди не почнуть привласнювати аспекти, які були навмисно заглушені або мовчали (наприклад, знаючи, що можна мати USB флешки без розділів, щоб USB і оптичні носії використовували один і той же файл системи, і що деякі процеси завантаження мають можливість розширити розмір розділу на носії USB, щоб вирішити проблему нижчої видимої ємності)..

Маєте щось додати до пояснення? Звучить в коментарях. Хочете прочитати більше відповідей від інших технологічних користувачів Stack Exchange? Перегляньте повний потік обговорення тут.

Кредит на зображення: Вільям (суперкористувач)