La storia dei dischi ottici: dal CD al DVD con un glossario di oltre 600 voci

29.1 - Lo standard El Torito (“Bootable” CD)

Le specifiche “El Torito” stabiliscono il formato e le caratteristiche dei cosiddetti CD “di avvio”, o bootable CD, con in quali è possibile avviare un PC.

Tali specifiche sono state definite congiuntamente da Phoenix Technologies e IBM nel gennaio 1995 e devono il loro nome al ristorante messicano El Torito Grill di Irvine, California, in cui si dice siano state concepite, nel febbraio 1994, da Curtis Stevens e Stan Merkin.

F   La pratica di identificare un formato con il nome del locale che ha ospitato i suoi ideatori ha un nobile precedente nello standard High Sierra (dall’omonimo hotel di Lake Tahoe, Nevada) poi ufficializzato come norma ISO 9660.

Ricordiamo che ad ogni accensione un computer deve caricare il suo sistema operativo, prelevandolo dal disco fisso o da un altro dispositivo, con un processo chiamato “bootstrap” o più semplicemente “boot”.

La possibilità di effettuare il boot da CD, piuttosto che dal disco fisso o da un floppy, offre in certe situazioni vantaggi innegabili.

Per esempio, consente ai produttori di computer di installare e configurare automaticamente il software delle loro macchine, semplicemente avviandole con un CD‑ROM predisposto allo scopo, contenente tutti i programmi necessari.

Anche i giochi per PC traggono un notevole beneficio da una distribuzione su CD avviabili. Questi, infatti, possono impostare a piacimento la configurazione del computer per meglio adattarla alle esigenze del gioco, ottimizzandone velocità e prestazioni. Tutto ciò senza modificare i normali parametri di avvio del PC che restano sull’hard disk e che al successivo boot da disco fisso ripristineranno la configurazione originaria.

Infine, un CD avviabile può rivelarsi prezioso per la riattivazione dei server di rete (LAN o WEB server). Questi computer hanno il compito di garantire la presenza in linea dei dati e delle risorse condivise dagli utenti collegati, e dopo un eventuale crash di sistema devono poter tornare a funzionare nel più breve tempo possibile. Ciò può avvenire con relativa facilità se si dispone di una copia di backup del loro contenuto registrata su bootable CD. Basta inserire il disco, avviare la macchina e attendere la riattivazione automatica di tutte le sue funzioni.

I computer UNIX e Macintosh non hanno mai avuto grossi problemi ad usare un CD‑ROM come dispositivo di “boot” in alternativa all’hard disk. All’avvio essi riconoscono automaticamente entrambi i dispositivi, e possono caricare il sistema operativo leggendolo indifferente­mente dal disco magnetico o da quello ottico.

I primi PC DOS e Windows, invece, non erano in grado di eseguire il boot da CD perché i programmi necessari per riconoscere il lettore ed accedere ai file del disco ottico (rispettivamente il device driver e l’MSCDEX) potevano essere caricati in memoria solo dopo l’avvio del sistema operativo, e cioè dopo il boot della macchina.

Per evitare questo inconveniente, oggi i PC sono tutti dotati di un BIOS compatibile con le specifiche “El Torito”, in grado di riconoscere il lettore di CD prima del caricamento del sistema operativo.

F       Se il lettore di CD è di tipo IDE (ATAPI), il BIOS della scheda madre del PC deve supportare la funzione di boot da CD. Se invece il lettore è di tipo SCSI sarà il BIOS di questa scheda a dover essere compatibile con lo standard “El Torito”.

Si ricordi che il BIOS (Basic Input/Output System) è costituito da routine software di basso livello, registrate in appositi chip di memoria.

Le opzioni di configurazione del BIOS consentono di scegliere fra diverse sequenze di boot, e di assegnare la precedenza al disco fisso (C), al floppy (A) oppure al CD. Ad esempio: [C – CD – A] oppure [CD – A – C] oppure [solo CD].

Ad ogni accensione, il BIOS verifica la presenza dei dischi di avvio, magnetici e ottici, e procede al caricamento del sistema operativo, prelevandolo dal primo disco disponibile in base all’ordine impostato.

F   Possono essere avviati da CD solo i sistemi operativi che durante la fase di bootstrap non scrivono sul supporto di avvio (ad esempio, possono essere avviati DOS e Windows 98 ma non Windows 95).

Le specifiche El Torito consentono di registrare su un CD‑ROM una o più “immagini” di dischi di avvio (hard disk e floppy), con la possibilità di scegliere da quale di esse effettuare il boot. Dallo stesso CD si possono dunque avviare anche sistemi operativi diversi.

 

Figura 2.17 – La configurazione di un normale CD‑ROM ISO 9660 a confronto con quella di due CD‑ROM avviabili (El Torito)

Il primo settore accessibile di un CD‑ROM ISO 9660 - il numero 16 - contiene il “descrittore di volume primario” o PVD (Primary Volume Descriptor) che consente al lettore di stabilire la natura del disco e di accedere al suo file system. Il contenuto di questo settore inizia sempre con i caratteri “CD001”.

La norma ISO 9660 prevede l’eventualità che il PVD possa essere seguito da un certo numero di descrittori di volume secondari e dal cosiddetto “Set Terminator”. Le specifiche El Torito sfruttano proprio questa possibilità e stabiliscono che nel settore 17 debba trovarsi un particolare “descrittore di volume secondario” chiamato Boot Record (vedi figura 2.17), il cui contenuto deve iniziare con i caratteri “CD001 EL TORITO SPECIFICATION”.

Un BIOS compatibile con queste specifiche è in grado di rilevare la presenza di un Boot Record valido e in tal caso il disco viene riconosciuto come un CD‑ROM ISO 9660 potenzialmente “avviabile”.

A questo punto, supponendo che nella sequenza d’avvio del computer – stabilita nei parametri del BIOS – il CD abbia la precedenza sul disco fisso, il BIOS passerà al secondo elemento introdotto dalle specifiche El Torito: il “catalogo di avvio” 
(Boot Catalog), il cui indirizzo si trova nel Boot Record del CD.

Se il CD contiene una sola immagine di avvio, il suo catalogo serve solo a confermare al BIOS che si tratta di un CD avviabile, a specificare il tipo di disco di avvio (hard disk o floppy) e a fornirgli l’indirizzo dell’immagine.

Se invece il CD contiene più immagini di avvio, le opzioni corrispondenti, contenute nel catalogo, saranno visualizzate in un menu di scelta. L’utente dovrà selezionarne una e il BIOS effettuerà il bootstrap utilizzando i file di sistema di quell’immagine.

Se l’immagine di avvio è quella di un hard disk, questa sarà riconosciuta come drive C e tutte le lettere associate ai dischi fissi scorreranno in avanti di una posizione (il drive C diventerà D, il D diventerà E, e così via).

Se invece il CD emula un floppy di avvio, la sua immagine assumerà il ruolo di drive A e l’unità floppy prenderà la lettera B. Un’eventuale seconda unità floppy (normalmente indicata come B) non sarà invece accessibile fino al successivo boot da disco fisso.

Dopo il caricamento del DOS, gli altri file presenti nell’immagine di avvio provvederanno ad installare il driver del lettore di CD e il programma MSCDEX (che assegnerà al lettore di CD una lettera identificativa) così da poter accedere al normale contenuto del CD‑ROM (indicato in figura 2.17 come “Immagine CD‑ROM”).

Supponiamo che il CD avviabile contenga l’immagine di un floppy. A questo punto, selezionando il drive A vedremo solo i file del floppy di avvio (o per meglio dire quelli della sua immagine), selezionando invece il drive del lettore di CD vedremo tutti i file dell’immagine ISO del CD‑ROM.

F   I CD realizzati secondo le specifiche El Torito sono conformi alla standard ISO 9660 e possono essere duplicati e distribuiti come qualsiasi altro CD‑ROM.

La maggior parte dei programmi di masterizzazione prevede la possibilità di realizzare CD‑R avviabili, e la procedura più semplice è quella con l’immagine del floppy. È sufficiente predisporre un floppy avviabile (contenente i file di sistema), assicurarsi che questo effettui correttamente la procedura di avvio desiderata, e seguire le indicazioni del programma.

F   I CD‑R avviabili non possono essere multisessione. L’eventuale aggiunta di una sessione rende il CD non più avviabile. Conviene dunque chiudere il disco al termine della registrazione.

Concludendo, le specifiche El Torito consentono di produrre titoli CD‑ROM contenenti sia l’applicazione che l’ambiente del sistema operativo, in modo che tutte le informazioni necessarie siano lette direttamente dal CD.

Si noti che, nel predisporre i dati del CD avviabile, i produttori possono decidere di attribuire diverse priorità ai suoi contenuti, collocando nelle posizioni più esterne del disco (dove la velocità di lettura è mediamente più alta) i file con priorità maggiore, e viceversa. In questo modo, se si assegna la massima priorità ai file che devono essere caricati all’accensione, il CD verrà avviato nel minor tempo possibile.

 

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