O que é o bootloader? Entenda como funciona o inicializador do sistema operacional

Bootloader (ou “carregador de inicialização”) é um software que carrega o sistema operacional na inicialização de um dispositivo. Em outras palavras, é um programa que prepara o aparelho para uso após ele ser ligado.

Depois que o dispositivo é ligado, o bootloader faz verificações de integridade, executa logs, e carrega o kernel do sistema operacional. Feito isso, o bootloader entrega o comando para o kernel inicializar os demais componentes necessários para uso do aparelho.

Importante destacar que todo sistema operacional tem bootloader, mas os tipos de carregadores de inicialização variam de acordo com o dispositivo (smartphones, PCs, entre outros) e sistemas (Android, iOS e Linux, por exemplo).

A seguir, entenda o que é bootloader, saiba como ele funciona, e confira exemplos comuns de carregadores de inicialização.

O que é o bootloader?

O bootloader é o software responsável pelo carregamento do sistema operacional em um dispositivo (como celular, computador ou tablet, por exemplo). E além de ser o primeiro software executável em um aparelho com sistema operacional, o bootloader também faz a verificações de integridade e pode inicializar modos de recuperação.

O que significa bootloader?

O termo “bootloader” significa “carregador de inicialização”, em tradução livre. A expressão refere-se à capacidade primária do bootloader de carregar o kernel, permitindo que o aparelho inicialize o sistema operacional e demais partes que habilitam o funcionamento do dispositivo.

Quais as características do bootloader?

O carregador de inicialização de dispositivos costuma ter estrutura simples, já que atua somente na ativação dos aparelhos. As principais características do bootloader incluem:

• Armazenado em memória não volátil: o bootloader fica armazenado em partições da memória interna do dispositivo, como eMMC, UFS ou SSD;
• Software leve: o bootloader costuma ser um programa leve, e que geralmente ocupa poucos megabytes de armazenamento;
• Interfaces simplificadas: bootloaders costumam ter design simplificado, com interfaces apenas com texto ou recursos visuais menos robustos;
• Estrutura personalizável: o carregador de inicialização possui uma estrutura que permite modificações ou adaptações por fabricantes, de acordo com a plataforma.

Para que serve o bootloader?

O bootloader tem papel fundamental na inicialização de um dispositivo, garantindo que o aparelho execute corretamente o sistema operacional. Dentre as principais funções do bootloader, estão:

• Carregar o kernel: a principal função do bootloader é carregar o kernel do sistema operacional no dispositivo;
• Gerenciar a inicialização: se há dois ou mais sistemas operacionais instalados no dispositivo, o bootloader atuará como gerenciador de inicialização para escolher o sistema que o aparelho vai rodar;
• Acesso a modos especiais: o bootloader pode executar comandos específicos para resetar o Android de fábrica (recovery mode) ou para solucionar problemas no sistema operacional (fastboot);
• Realizar verificações de integridade: o bootloader faz verificações do sistema operacional antes de carregá-lo, e pode exibir logs de registro durante o processo.

Como funciona o processo do bootloader

O funcionamento do bootloader acontece logo após a inicialização do dispositivo, permitindo que o aparelho carregue o sistema operacional instalado. Abaixo, seguem as etapas de atuação do carregador de inicialização em um dispositivo:

1. Carregamento do bootloader (bootstrap loader): após o dispositivo ser ligado e executar as verificações básicas de hardware, ele fará a execução da BIOS ou da UEFI para localizar e carregar o bootloader do sistema;
2. Localização do kernel: uma vez carregado, o bootloader vai localizar o kernel do sistema operacional ou a imagem de boot armazenada em HDs, SSDs, entre outros tipos de armazenamento;
3. Carregamento do kernel: o bootloader então faz a verificação de integridade (gerando logs ao longo do processo), e carrega o kernel do sistema operacional para a inicialização do sistema;
4. Transferência do controle ao kernel: por fim, o bootloader entrega o controle ao kernel, que vai inicializar drivers e processos do sistema operacional até que o aparelho fique pronto para uso.

Todo sistema operacional tem bootloader?

Sim. Todo dispositivo com sistema operacional completo (como Windows, macOS, Linux, Android ou iOS) possui um bootloader, que é responsável por carregar o sistema assim que o aparelho é ligado. Ao realizar essa tarefa, bootloader habilita o funcionamento do sistema operacional no dispositivo.

Sem o bootloader, o aparelho não seria capaz de inicializar o sistema operacional e nem de carregar o kernel do sistema na memória para deixar o dispositivo pronto para uso.

Quais são os exemplos mais comuns de bootloader?

Há diversos bootloaders disponíveis para diferentes plataformas, devido à existência de amplos tipos de sistemas operacionais. Os principais exemplos de bootloaders e seus respectivos sistemas operacionais englobam:

• Windows Boot Manager, encontrado em dispositivos com Windows;
• boot.efi, usado em aparelhos com macOS;
• GRUB (Grand Unified Bootloader), usado para carregar o Linux e distros;
• LK (Little Kernel), amplamente usado em dispositivos com Android;
• iBoot, encontrado em aparelhos com iOS.

Quais as diferenças entre o bootloader de celular e de PC?

O bootloader para celular costuma ser bloqueado por padrão, o que dificulta a instalação de sistemas alternativos. Cada fabricante pode personalizar o seu carregador de inicialização, com comandos e regras distintas de desbloqueio entre modelos.

Já o bootloader para PC geralmente é desbloqueado e acessível ao usuário, o que facilita a instalação de outros sistemas operacionais. As interfaces do bootloader para desktop também costumam ser mais amigáveis e sofisticadas (em termos visuais).

Por que as fabricantes bloqueiam o bootloader?

Fabricantes como Samsung, Xiaomi, Motorola e Realme bloqueiam o bootloader de seus respectivos dispositivos principalmente por motivos de segurança: o bloqueio do carregador de inicialização evita a instalação de sistemas modificados ou maliciosos, acessos não autorizados ou falhas de operação.

Além disso, o bloqueio do bootloader também pode ser relacionado a interesses comerciais. Isso porque o bloqueio feito por fabricantes parceiras do Android induz o usuário a manter-se no sistema operacional Android oficial, o que diminui as chances de migração para outro ecossistema.

Qual a diferença entre o bootloader bloqueado e desbloqueado?

O bootloader bloqueado impede a instalação de sistemas operacionais alternativos no aparelho. Essa restrição reforça a proteção contra programas maliciosos e falhas de compatibilidade, além de evitar acessos não autorizados aos dados do aparelho.

Já o bootloader desbloqueado permite que o usuário instale ROMs customizadas e faça modificações profundas no aparelho (como root). No entanto, vale destacar que desbloquear o bootloader do Android automaticamente anula a garantia do dispositivo por conta dos riscos envolvidos.

O que é o bootloader? Entenda como funciona o inicializador do sistema operacional