Avvio e UEFI

Un dispositivo che esegue Windows 10 presenta diversi requisiti per l'avvio nel sistema operativo. Dopo che il firmware del dispositivo inizializza tutto l'hardware, il dispositivo deve assicurarsi che l'alimentazione sia sufficiente per l'avvio. Il dispositivo deve quindi assicurarsi che il dispositivo venga avviato nel sistema operativo appropriato a seconda che l'utente voglia eseguire un aggiornamento o un ripristino nel dispositivo o se l'utente vuole avviare il dispositivo nel sistema operativo principale.

Per soddisfare ognuno di questi scenari, il processo di avvio di Windows 10 usa i componenti seguenti:

• Caricatori di avvio del firmware forniti dal fornitore Di sistema su chip (SoC).

• Ambiente UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) fornito dal fornitore soC.

• Windows Boot Manager fornito da Microsoft.

Questo articolo offre una panoramica del processo di avvio e descrive in modo più dettagliato i caricatori di avvio del firmware SoC, UEFI e Windows Boot Manager.

Panoramica del processo di avvio

Quando un dispositivo Windows 10 è attivato, esegue il processo generale seguente:

1. Il dispositivo viene acceso ed esegue i firmware di avvio specifici per il SoC, che inizializzano l'hardware nel dispositivo e forniscono funzionalità di aggiornamento di emergenza.

2. I boot loader del firmware avviano l'ambiente UEFI e passano il controllo alle applicazioni UEFI scritte dal fornitore SoC, da Microsoft e dagli OEM. Queste applicazioni possono usare driver e servizi UEFI.

3. L'ambiente UEFI avvia il Windows Boot Manager, che determina se eseguire l'avvio verso l'immagine di aggiornamento completo Flash (FFU), la modalità di reimpostazione del dispositivo, il sistema operativo di aggiornamento o il sistema operativo principale.

Il diagramma seguente illustra questo processo a livello generale.

Di seguito sono riportati altri dettagli su alcuni componenti di questo diagramma:

• Il sistema operativo di aggiornamento è un sistema operativo minimale fornito da Microsoft. Questo sistema operativo viene usato in modo specifico per l'installazione degli aggiornamenti.

• La modalità di flashing dell'immagine Full Flash Update (FFU) si riferisce a un'applicazione UEFI che installa un'immagine del sistema operativo nella memoria del dispositivo. Microsoft fornisce un'applicazione di flashing UEFI che può essere usata in scenari non di produzione. Gli OEM possono anche implementare la propria applicazione flash UEFI. Per ulteriori informazioni, vedere Acquisizione e applicazione delle immagini FFU (Full Flash Update) di Windows.

Bootloader del firmware SoC

I caricatori di avvio del firmware SoC inizializzano il set minimo di hardware necessario per l'esecuzione del dispositivo. I caricatori di avvio del firmware SoC sono progettati per terminare nel minor tempo possibile e non viene visualizzato nulla sullo schermo mentre sono in esecuzione. Al termine del caricamento del firmware SoC, il dispositivo viene avviato nell'ambiente UEFI.

I boot loader del firmware SoC includono anche una funzionalità di flashing di emergenza che consente ai dispositivi di eseguire il flashing quando l'ambiente di avvio non è stabile e l'aggiornamento Flash completo (FFU) utilizzando lo strumento di flashing fornito da Microsoft non è possibile. Il lampeggiamento di emergenza richiede strumenti specifici per il SoC. Per ulteriori informazioni, contattare il fornitore SoC.

UEFI

Windows 10 usa l'interfaccia UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) per supportare il trasferimento del controllo di sistema dal caricatore di avvio del firmware SoC al sistema operativo. L'ambiente UEFI è un sistema operativo di avvio minimo su cui vengono avviati i dispositivi e il sistema operativo Windows 10 viene eseguito. Per altre informazioni, vedere UEFI in Windows.

Informazioni su Windows Boot Manager

Windows Boot Manager è un'applicazione UEFI fornita da Microsoft che configura l'ambiente di avvio . All'interno dell'ambiente di avvio, singole applicazioni di avvio avviate da Boot Manager offrono funzionalità per tutti gli scenari rivolti ai clienti prima dell'avvio del dispositivo.

Le applicazioni di avvio implementano funzionalità per gli scenari seguenti:

• Carica la batteria del dispositivo prima dell'avvio.

• Acquisizione e salvataggio di dump di arresto anomalo offline (solo compilazioni per sviluppatori).

• Lampeggiamento del dispositivo con una nuova immagine.

• Reimpostazione del dispositivo.

• Aggiornamento del dispositivo.

• Avvio del dispositivo nel sistema operativo principale.

Il diagramma seguente illustra alcune parti chiave del processo seguito da Boot Manager dopo l'avvio dall'ambiente UEFI.

I passaggi seguenti descrivono questo processo in modo più dettagliato:

1. Dopo l'avvio dell'ambiente UEFI, Boot Manager inizializza librerie di avvio, legge il database di configurazione di avvio per determinare quali applicazioni di avvio eseguire e in quale ordine eseguirle. Il Boot Manager avvia le applicazioni di avvio in sequenza, e ogni applicazione restituisce il controllo al Boot Manager dopo il completamento.

   Le librerie di avvio sono librerie di funzioni che si estendono sulle funzionalità UEFI esistenti e progettate per essere usate all'interno dell'ambiente di avvio. Solo le applicazioni di avvio avviate da Boot Manager hanno accesso alle librerie di avvio.

2. Boot Manager acquisisce prima tutte le combinazioni di pulsanti hardware riservate premute dall'utente.

3. Nelle immagini del sistema operativo nonretail, Boot Manager esegue quindi un'applicazione di avvio offline per il dump di arresto anomalo che consente al dispositivo di acquisire un'istantanea della memoria fisica dalla precedente sessione del sistema operativo. Quando il dispositivo viene reimpostato in modo anomalo, la memoria della sessione del sistema operativo precedente viene mantenuta durante la reimpostazione. In questo caso, l'applicazione di dump di crash offline salva quella memoria e la converte in un file di dump di crash offline, che può essere trasferito fuori dal dispositivo e analizzato. Se il dispositivo non è stato riavviato in modo anomalo nella sessione precedente del sistema operativo, l'applicazione di dump dell'arresto anomalo offline viene chiusa subito.

4. In tutte le immagini del sistema operativo, Boot Manager esegue successivamente mobilestartup.efi. Questa applicazione esegue diverse librerie di avvio, alcune delle quali vengono eseguite solo al primo avvio (ad esempio, per definire i criteri di avvio protetto) o solo in immagini non destinate alla vendita (per attivare la modalità di archiviazione di massa USB). Le librerie seguenti vengono sempre eseguite:

   1. Prima di tutto, mobilestartup.efi esegue la libreria che implementa la ricarica della batteria UEFI. Questa libreria consente all'utente di caricare il dispositivo mentre il dispositivo si trova nell'ambiente di avvio (o viene percepito come disattivato). Questa libreria viene eseguita per prima cosa per assicurarsi che il dispositivo abbia una potenza sufficiente per l'avvio completo. Per altre informazioni sugli scenari che coinvolgono l'applicazione di ricarica della batteria, vedere Ricarica della batteria nell'ambiente di avvio.

   2. Successivamente, mobilestartup.efi esegue le librerie che implementano flashing, reimpostazione del dispositivo e aggiornamenti. Queste librerie determinano se il dispositivo deve essere avviato in modalità flashing o ripristino del dispositivo o se il dispositivo deve passare al sistema operativo di aggiornamento o al sistema operativo principale.

5. Se mobilestartup.efi non si avvia in modalità flash o reimpostazione del dispositivo, Boot Manager si avvia nel sistema operativo principale o nel sistema operativo di aggiornamento.

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