Почему создание загрузочного USB-накопителя сложнее, чем создание загрузочных компакт-дисков?

Создание загрузочных компакт-дисков и DVD-дисков, как правило, простой и понятный процесс, но почему он сложнее при создании загрузочных флешек? Есть ли такая большая разница между ними? Сегодняшний пост SuperUser Q & A содержит ответ на любопытный вопрос читателя.

Сегодняшняя сессия вопросов и ответов пришла к нам благодаря SuperUser - подразделению Stack Exchange, группе веб-сайтов вопросов и ответов, управляемой сообществом..

Вопрос

Читатель SuperUser Уильям хочет знать, почему создание загрузочного USB-накопителя сложнее, чем создание загрузочных компакт-дисков:

На мой взгляд, создать загрузочный компакт-диск очень просто, все, что вам нужно сделать, это записать ISO-файл на диск, и он загрузочный. Теперь, когда дело доходит до USB-накопителей, у вас есть много вариантов. Может ли кто-то объяснить разницу между ними и, возможно, дать краткий обзор различных вариантов?

Почему создание загрузочного USB-накопителя сложнее, чем создание загрузочных компакт-дисков?

Ответ

Участник SuperUser Akeo имеет ответ для нас:

Руфус разработчик тут. Прежде всего, многие из упомянутых вами опций перечислены только при запуске Rufus в Расширенный режим (когда Раздел дополнительных параметров отображается), потому что они предназначены для людей, которые уже знают, для чего они.

Для начала вы должны понимать, что формат ISO никогда не был предназначен для загрузки с USB. Файл ISO представляет собой копию оптического диска в формате 1: 1, и носители на оптических дисках сильно отличаются от USB-носителей, как с точки зрения структуры их загрузчиков, так и файловой системы, которую они используют, как они разбиты на разделы (они нет) и тд.

Таким образом, если у вас есть файл ISO, вы просто не можете делать с USB-носителем то, что вы можете делать с оптическим диском, который считывается с каждого байта файла ISO и последовательно копируется на диск (какой компакт-диск). / DVD Burner приложения делают при «работе» с файлами ISO).

Это не означает, что такого рода копирование 1: 1 не может существовать на USB-носителе, просто копии 1: 1 на USB-носителе будут полностью отличаться от копий 1: 1 на оптических дисках и поэтому не являются взаимозаменяемыми (за исключением использования ISOHybrid изображения, созданные как копии 1: 1 на USB и оптических носителях). Напомним, что в терминологии Rufus копия 1: 1 на USB-носителе называется изображением DD (вы можете увидеть эту опцию в списке), а некоторые дистрибутивы, такие как FreeBSD или Raspbian, фактически предоставляют образы DD для установки USB вместе с ISO файлы для записи CD / DVD.

Таким образом, мы установили, что файлы ISO на самом деле плохо подходят для создания загрузочных USB-носителей, поскольку они эквивалентны предоставлению круглого колышка, чтобы соответствовать меньшему квадратному отверстию, и, следовательно, круглый колышек должен быть изменен, чтобы соответствовать ему.

Теперь вам может быть интересно, если файлы ISO настолько плохо подходят для создания загрузочных носителей USB, почему большинство дистрибьюторов операционной системы предоставляют файлы ISO вместо DD-образов. Что ж, вне исторических причин, одна из проблем с изображениями DD заключается в том, что, поскольку они представляют собой многораздельную файловую систему, если вы создаете копию 1: 1 на USB-носителе, которая больше той, которая используется человеком, создавшим образ, тогда вы получите «емкость» вашего USB-носителя, уменьшенную до размера, использованного при создании оригинального изображения DD..

Кроме того, тогда как оптические диски и, следовательно, файлы ISO могут когда-либо использовать только одну из двух файловых систем (ISO9660 или UDF), обе из которых очень хорошо поддерживаются во всех основных операционных системах в течение очень долгого времени (и позволяют взглянуть на них). на изображениях до или после его использования) DD Images может буквально использовать любую из тысяч существующих файловых систем. Это означает, что даже после создания загрузочного USB-носителя вы, возможно, не сможете увидеть какой-либо контент на нем, пока не загрузите его. Например, это будет иметь место, если вы используете образы USB FreeBSD в Windows. После того, как загрузочный USB-носитель будет создан, Windows не сможет получить к нему доступ, пока вы не переформатируете его..

Вот почему поставщики стремятся по возможности придерживаться файлов ISO, поскольку это (обычно) обеспечивает лучший пользовательский опыт во всех операционных системах. Но это также означает, что некоторое преобразование должно (обычно) происходить так, чтобы наш круглый ISO-колышек мог хорошо вписаться в меньшее квадратное отверстие «USB-носителя». Как это относится к списку опций? Мы подходим к этому.

Одной из первых вещей, которые обычно необходимо выполнить, является файловая система ISO9660 или UDF, которую используют файлы ISO. В большинстве случаев это означает извлечение и копирование всех файлов из ISO-файла в файловую систему FAT32 или NTFS, что обычно используется загрузочными USB-накопителями. Но, конечно, это означает, что тот, кто создал систему ISO, должен был предусмотреть некоторые положения для поддержки FAT32 или NTFS в качестве файловой системы для живого использования или установки (что не все люди, особенно те, кто слишком полагается на ISOHybrid, склонны сделать).

Затем идет сам фактический загрузчик, первый бит кода, который выполняется, когда компьютер загружается с USB-носителя. К сожалению, загрузчики HDD / USB и ISO очень разные звери, и прошивка BIOS или UEFI также очень по-разному относится к USB и оптическим носителям в процессе загрузки. Таким образом, вы обычно не можете взять загрузчик из ISO-файла (обычно это загрузчик El Torito), скопировать его на USB-носитель и ожидать загрузки.

Теперь перейдем к части, которая имеет отношение к нашему списку опций. Поскольку Rufus должен предоставить соответствующий фрагмент загрузчика, он просто не может получить его из файла ISO. Если мы имеем дело с файлом ISO на основе Linux, то, скорее всего, он будет использовать GRUB 2.0 или Syslinux, поэтому Rufus включает в себя возможность установки версии GRUB или Syslinux на основе USB (поскольку файл ISO обычно содержит только специальную версию ISO из тех).

Обычно это делается автоматически, когда вы выбираете и открываете файл ISO, так как Руфус достаточно умен, чтобы определить, к какому типу преобразования он должен применить. Но если вы хотите поиграть, Rufus также предлагает вам установить несколько пустых загрузчиков, которые позволят вам загружаться с приглашением GRUB или Syslinux. Оттуда, если вы знакомы с этими типами загрузчиков, вы можете создать / протестировать свои собственные файлы конфигурации и попробовать свой собственный процесс загрузки на основе Syslinux или GRUB (потому что на этом этапе вам нужно только копировать / редактировать файлы на USB-носитель для этого).

Итак, теперь мы можем перейти к параметрам, которые вы найдете в списке:

MS-DOS: Это создаст пустую версию MS-DOS (версия для Windows Me), что означает, что вы загрузитесь с приглашением MS-DOS и все. Если вы хотите запустить приложение DOS, вам необходимо скопировать его на USB-носитель. Обратите внимание, что этот параметр доступен только в Windows 8.1 или более ранней версии, но не в Windows 10, поскольку Microsoft удалила установочные файлы DOS из Windows (и только Microsoft может распространять эти файлы).

FreeDOS: Это создает пустую версию FreeDOS. FreeDOS - это бесплатная версия программного обеспечения MS-DOS, которая полностью совместима с MS-DOS, но также имеет то преимущество, что является открытым исходным кодом. По сравнению с MS-DOS любой может распространять FreeDOS, поэтому загрузочные файлы FreeDOS включены в Rufus.

ISO-образ: Этот вариант следует использовать, если у вас есть загрузочный ISO-файл и вы хотите преобразовать его в загрузочный USB-носитель. Имейте в виду, что, поскольку преобразование (обычно) должно происходить и существует миллионы способов создания загрузочного ISO-файла, нет гарантии, что Rufus сможет преобразовать его в USB-носитель (но он всегда сообщит вам, если это это тот случай).

ДД изображение: Этот метод следует использовать, если у вас есть образ загрузочного диска, например, предоставленный FreeBSD, Raspbian и т. Д. Также поддерживаются файлы с расширением .vhd (версия DD-образа от Microsoft) и сжатые файлы. единицы (.gz, .zip, .bz2, .xz и т. д.).

Четыре варианта выше - единственные, которые вы увидите в Обычный режим. Но если вы запустите Руфуса в Расширенный режим, у вас также будет доступ к следующим вариантам:

Syslinux x.yz: Устанавливает пустой загрузчик Syslinux, который откроет вам приглашение Syslinux и больше ничего. Вы должны знать, что вам нужно сделать с этого момента.

GRUB / Grub4DOS: То же, что и выше, но для GRUB / Grub4DOS соответственно. Это приведет вас к приглашению GRUB, но вы сами должны выяснить остальное.

ReactOS: Устанавливает экспериментальный загрузчик ReactOS. Так как в прошлый раз я проверял, ReactOS не загружается так хорошо с USB-носителя. Он существует потому, что его было легко добавить, и он сделан с надеждой, что он поможет в разработке ReactOS.

UEFI-NTFS: Для этого необходимо выбрать NTFS в качестве файловой системы и установить пустой загрузчик UEFI-NTFS. Это позволяет загружаться из NTFS в режиме чистого UEFI (не CSM) на платформах UEFI, которые не содержат драйвер NTFS. Поскольку он пуст, вам нужно будет скопировать свой собственный /efi/boot/bootia32.efi или же /efi/boot/bootx64.efi на раздел NTFS, чтобы это было полезно. UEFI-NTFS автоматически используется Rufus для работы с максимальным размером файла FAT32, равным 4 ГБ, что, например, позволяет устанавливать Microsoft Server 2016 в режиме UEFI, не разбивая его файл install.wim объемом 4,7 ГБ..

Надеюсь, это поможет. Это упрощенный обзор, поэтому я надеюсь, что люди не начнут придираться к аспектам, которые были намеренно измучены или молчали (например, зная, что можно иметь USB-накопители без разделов, чтобы USB и оптические носители использовали один и тот же файл) система, и что некоторые процессы загрузки имеют возможность увеличить размер раздела на USB-носителе, чтобы решить проблему уменьшения видимой емкости).

Есть что добавить к объяснению? Отключить звук в комментариях. Хотите узнать больше ответов от других технически подкованных пользователей Stack Exchange? Ознакомьтесь с полным обсуждением здесь.

Изображение предоставлено: William (SuperUser)