Por que é mais complexo criar uma unidade USB inicializável do que criar CDs inicializáveis?

A criação de CDs e DVDs inicializáveis ​​tende a ser um processo simples e direto, mas por que é mais complexo ao criar unidades flash inicializáveis? Existe realmente tanta diferença entre os dois? O post de perguntas e respostas do superusuário de hoje tem a resposta para a pergunta de um leitor curioso.

A sessão de perguntas e respostas de hoje chega até nós como cortesia do SuperUser – uma subdivisão do Stack Exchange, um grupo de sites de perguntas e respostas voltado para a comunidade.

A questão

O leitor de superusuário William quer saber por que criar uma unidade USB inicializável é mais complexo do que criar CDs inicializáveis:

Criar um CD inicializável é muito simples na minha opinião, tudo que você precisa fazer é gravar um arquivo ISO em um disco e ele é inicializável. Agora, quando se trata de unidades USB, você tem muitas opções. Alguém poderia explicar a diferença entre os dois e talvez dar uma breve visão geral das diferentes opções?

Por que criar uma unidade USB inicializável é mais complexo do que criar CDs inicializáveis?

A resposta

O contribuidor SuperUser Akeo tem a resposta para nós:

Desenvolvedor Rufus aqui. Em primeiro lugar, muitas das opções que você mencionou são listadas apenas ao executar o Rufus no Modo avançado (quando a seção Opções avançadas é exibida), porque são destinadas a pessoas que já sabem para que servem.

Para começar, você deve entender que o formato ISO nunca foi projetado para inicialização via USB. Um arquivo ISO é uma cópia 1: 1 de um disco óptico, e a mídia de disco óptico é muito diferente da mídia USB, tanto em termos de como seus carregadores de inicialização devem ser estruturados, qual sistema de arquivo eles usam, como eles são particionados (eles são não), e assim por diante.

Então, se você tem um arquivo ISO, você simplesmente não pode fazer com a mídia USB o que você pode fazer com um disco óptico, que é lido de cada byte do arquivo ISO e copiado como está, em sequência, no disco (que CD / Aplicativos de gravação de DVD quando “trabalham” com arquivos ISO).

Isso não quer dizer que este tipo de cópia 1: 1 não possa existir em mídia USB, apenas que cópias 1: 1 em mídia USB serão completamente diferentes de cópias 1: 1 em discos ópticos e, portanto, não são intercambiáveis ​​(fora do uso de ISOHybrid imagens criadas para funcionar como cópias 1: 1 em mídia USB e óptica). Para registro, na terminologia do Rufus, uma cópia 1: 1 em mídia USB é chamada de imagem DD (você pode ver essa opção na lista) e algumas distribuições, como FreeBSD ou Raspbian, fornecem imagens DD para instalação USB, junto com ISO arquivos para gravação de CD / DVD.

Assim, estabelecemos que os arquivos ISO são, na verdade, pouco adequados para criar mídia USB inicializável porque eles são o equivalente a fornecer um pino redondo para caber em um orifício quadrado menor e, portanto, o pino redondo deve ser alterado para caber nele.

Agora você deve estar se perguntando, se os arquivos ISO são tão inadequados para a criação de mídia USB inicializável, por que a maioria dos distribuidores de sistemas operacionais fornecem arquivos ISO em vez de imagens DD. Bem, fora de razões históricas, um dos problemas com imagens DD é que, por serem um sistema de arquivos particionado, se você criar uma cópia 1: 1 em uma mídia USB maior do que a usada pela pessoa que criou a imagem, então você vai acabar com a aparente “capacidade” de sua mídia USB reduzida para o tamanho da usada na criação da imagem DD original.

Além disso, embora os discos ópticos e, portanto, os arquivos ISO só possam usar um dos dois sistemas de arquivos (ISO9660 ou UDF), ambos têm sido muito bem suportados em todos os principais sistemas operacionais por um longo tempo (e permitem que você dê uma olhada no conteúdo da imagem antes ou depois de usá-lo), o DD Images pode literalmente usar qualquer um dos milhares de sistemas de arquivos diferentes que existem. Isso significa que, mesmo depois de criar sua mídia USB inicializável, você não conseguirá ver nenhum conteúdo nela até inicializá-la. Por exemplo, este será o caso se você usar imagens USB do FreeBSD no Windows. Depois que a mídia USB inicializável for criada, o Windows não poderá acessar nenhum conteúdo nela até que você a reformate.

É por isso que os fornecedores tendem a preferir os arquivos ISO sempre que possível, pois isso (geralmente) fornece uma melhor experiência do usuário em todos os sistemas operacionais. Mas isso também significa que alguma conversão deve (normalmente) ocorrer para que nosso pino ISO redondo possa se encaixar perfeitamente no orifício quadrado menor da “mídia USB”. Como isso se relaciona com a lista de opções? Estamos chegando nisso.

Uma das primeiras coisas que geralmente precisa ser eliminada é o sistema de arquivos ISO9660 ou UDF usado pelos arquivos ISO. Na maioria das vezes, isso significa extrair e copiar todos os arquivos do arquivo ISO para um sistema de arquivos FAT32 ou NTFS, que é o que as unidades flash USB inicializáveis ​​tendem a usar. Mas é claro que isso significa que, quem criou o sistema ISO deve ter feito algumas provisões para suportar FAT32 ou NTFS como um sistema de arquivos para uso ou instalação ao vivo (o que nem todas as pessoas, especialmente aquelas que confiam um pouco demais no ISOHybrid, tendem façam).

Depois, há o próprio carregador de boot, o primeiro bit de código que é executado quando um computador inicializa a partir de uma mídia USB. Infelizmente, os carregadores de inicialização HDD / USB e ISO são bestas muito diferentes, e o BIOS ou firmware UEFI também trata a mídia USB e óptica de maneira muito diferente durante o processo de inicialização. Portanto, você geralmente não pode pegar o carregador de boot de um arquivo ISO (que normalmente seria um carregador de boot El Torito), copiá-lo para uma mídia USB e esperar que ele inicialize.

Agora vem a parte que é relevante para nossa lista de opções. Como o Rufus terá que fornecer uma parte do carregador de boot relevante, ele simplesmente não pode obtê-lo do arquivo ISO. Se estivermos lidando com um arquivo ISO baseado em Linux, então é provável que ele use GRUB 2.0 ou Syslinux, então Rufus inclui a capacidade de instalar uma versão baseada em USB do GRUB ou Syslinux (já que o arquivo ISO geralmente contém apenas a versão específica do ISO daqueles).

Isso geralmente é feito automaticamente quando você seleciona e abre um arquivo ISO, pois o Rufus é inteligente o suficiente para detectar que tipo de conversão ele precisa aplicar. Mas se você quiser brincar, o Rufus oferece a opção de também instalar alguns gerenciadores de inicialização em branco que permitem inicializar em um prompt do GRUB ou Syslinux. A partir daí, se você estiver familiarizado com esses tipos de carregadores de boot, você pode criar / testar seus próprios arquivos de configuração e tentar seu próprio processo de boot personalizado baseado em Syslinux ou GRUB (porque neste estágio, você só precisa copiar / editar arquivos em a mídia USB para fazer isso).

Portanto, agora podemos revisar as opções que você encontra na lista:

• MS-DOS: Isso cria uma versão em branco do MS-DOS (edição Windows Me), o que significa que você inicializará em um prompt do MS-DOS e pronto. Se você quiser executar um aplicativo DOS, precisará copiá-lo para a mídia USB. Observe que essa opção está disponível apenas no Windows 8.1 ou anterior, mas não no Windows 10, pois a Microsoft removeu os arquivos de instalação do DOS do Windows (e apenas a Microsoft pode redistribuir esses arquivos).
• FreeDOS: Isso cria uma versão em branco do FreeDOS . O FreeDOS é uma versão de software livre do MS-DOS, totalmente compatível com o MS-DOS, mas também tem a vantagem de ser open source. Comparado ao MS-DOS, qualquer um pode redistribuir o FreeDOS, portanto, os arquivos de inicialização do FreeDOS estão incluídos no Rufus.
• Imagem ISO: esta é a opção que você deve usar se tiver um arquivo ISO inicializável e quiser convertê-lo em mídia USB inicializável. Lembre-se de que, como uma conversão (geralmente) precisa ocorrer e existem zilhões de maneiras de criar um arquivo ISO inicializável, não há garantia de que Rufus será capaz de convertê-lo para mídia USB (mas sempre dirá se isso é o caso).
• Imagem DD: Este é o método que você deve usar se tiver uma imagem de disco inicializável, como as fornecidas por FreeBSD, Raspbian, etc. Arquivos com extensão .vhd também são suportados (que é a versão da Microsoft de uma imagem DD) como bem como compactados (.gz, .zip, .bz2, .xz, etc.).

As quatro opções acima são as únicas que você verá no modo normal . Mas se você executar o Rufus no Modo Avançado , também terá acesso às seguintes opções:

• Syslinux x.yz: Instala um carregador de inicialização Syslinux vazio que o levará a um prompt Syslinux e não muito mais. Você deve saber o que precisa fazer desse ponto em diante.
• GRUB / Grub4DOS: O mesmo que acima, mas para GRUB / Grub4DOS respectivamente. Isso o levará a um prompt do GRUB, mas cabe a você descobrir o resto.
• ReactOS: Instala um carregador de inicialização experimental ReactOS . Desde a última vez que verifiquei, o ReactOS não inicializa muito bem a partir da mídia USB. Ele está lá porque foi fácil de adicionar e feito com a esperança de que possa ajudar no desenvolvimento do ReactOS.
• UEFI-NTFS: Isso requer que NTFS seja selecionado como o sistema de arquivos e instala um carregador de inicialização UEFI-NTFS em branco . Isso permite a inicialização de NTFS no modo UEFI puro (não CSM) em plataformas UEFI que não incluem um driver NTFS. Por estar em branco, você precisará copiar seu próprio /efi/boot/bootia32.efi ou /efi/boot/bootx64.efi para a partição NTFS para que seja útil. UEFI-NTFS é usado automaticamente pela Rufus para contornar o tamanho máximo de arquivo de 4 GB do FAT32, que por exemplo, permite a instalação do Microsoft Server 2016 no modo UEFI sem ter que dividir seu arquivo install.wim de 4,7 GB.

Espero que ajude. Esta é uma visão geral simplificada, então espero que as pessoas não comecem a criticar aspectos que foram deliberadamente simplificados ou mantidos em silêncio (como saber que é possível ter drives flash USB sem partições, ter USB e mídia óptica usando o mesmo arquivo sistema, e que alguns processos de inicialização têm a capacidade de estender o tamanho da partição na mídia USB para resolver o problema de capacidade aparente inferior).

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Crédito da imagem: William (SuperUser)