منفذ USB مباشر

الموسوعة الحرة
بوبي لينكس 7.5 CE، مثال على نظام تشغيل لأجهزة USB الحية
أوبونتو 8.04 LTS، يعمل عليه متصفح فايرفوكس ، وبرنامج أوبن أوفيس، وبرنامج نوتيلوس

ذاكرة USB قابلة للتشغيل هي جهاز تخزين بيانات خارجي محمول يُوصل عبر منفذ USB ، ويحتوي على نظام تشغيل كامل يمكن تشغيله منه. يُشبه هذا المصطلح ذاكرة فلاش USB ، ولكنه قد يشمل أيضًا محرك أقراص صلبة خارجي أو محرك أقراص الحالة الصلبة (SSD )، مع العلم أنه يُشار إليهما أحيانًا باسم "محرك أقراص صلبة قابل للتشغيل" و"محرك أقراص الحالة الصلبة قابل للتشغيل" على التوالي. تُعدّ هذه الذاكرات الخطوة التالية بعد الأقراص المدمجة القابلة للتشغيل ، مع ميزة إضافية تتمثل في إمكانية الكتابة عليها، مما يسمح بتخصيص نظام التشغيل المُشغّل. يمكن استخدام ذاكرة USB القابلة للتشغيل في الأنظمة المدمجة لإدارة النظام ، واستعادة البيانات ، أو اختبارها، كما يمكنها حفظ الإعدادات بشكل دائم وتثبيت حزم البرامج على جهاز USB.

يمكن تشغيل العديد من أنظمة التشغيل بما في ذلك Mac OS 9 و macOS و Windows XP Embedded وجزء كبير من توزيعات Linux و BSD من محرك أقراص فلاش USB، وكان لدى Windows 8 Enterprise ميزة تسمى Windows To Go لغرض مماثل.

خلفية

لإصلاح جهاز كمبيوتر يعاني من مشاكل في الإقلاع، غالبًا ما يستخدم الفنيون أنظمة تشغيل خفيفة الوزن على وسائط قابلة للإقلاع وواجهة سطر أوامر . وقد سهّل تطوير أول أقراص مدمجة حية بواجهة مستخدم رسومية إصلاح أجهزة الكمبيوتر المعطلة لغير المتخصصين. تعتمد معظم الأقراص المدمجة الحية على نظام لينكس، وبالإضافة إلى إصلاح أجهزة الكمبيوتر، تُستخدم أحيانًا كأنظمة تشغيل مستقلة.

بدأت الحواسيب الشخصية بتقديم خاصية الإقلاع من منفذ USB في أوائل العقد الأول من الألفية الثانية، حيث أضافت حواسيب ماكنتوش هذه الخاصية عام ١٩٩٩ بدءًا من جهاز Power Mac G4 المزود ببطاقة رسومات AGP وطرازات iMac G3 ذات التحميل الجانبي . [ ١ ] واستمرت هذه الخاصية في أجهزة ماك التي تعمل بمعالجات إنتل، مع إمكانية إقلاع نظام macOS من منفذ USB. [ ٢ ] وفي عام ٢٠٠٤، اقترحت شركة IBM تقنية إقلاع متخصصة تعتمد على منفذ USB، وذلك من خلال مشروع Reincarnating PCs with Portable SoulPads و Boot Linux from a FireWire device . [ ٣ ] [ ٤ ]

المزايا والقيود

محرك أقراص فلاش USB

تشترك وحدات USB الحية في العديد من مزايا وقيود الأقراص المدمجة الحية، كما أنها تتضمن مزاياها وقيودها الخاصة.

فوائد

القيود

  • وحدات تحكم USB الموجودة على البطاقات الإضافية (مثل PCI و PCI-E) نادراً ما تكون قادرة على الإقلاع منها، لذلك من المحتمل أن الأنظمة التي لا تحتوي على وحدات تحكم USB أصلية في مجموعة الشرائح الخاصة بها (مثل الأنظمة القديمة قبل USB) لن تتمكن من الإقلاع من USB حتى عند تمكين USB عبر بطاقة إضافية كهذه.
  • قد لا تحتوي بعض أجهزة الكمبيوتر، وخاصة القديمة منها، على نظام BIOS يدعم الإقلاع من USB. لدعم الإقلاع من ذاكرة فلاش USB ، يجب أن يدعم نظام BIOS الإقلاع من قرص صلب USB، وهو ما لم يكن متوفرًا في العديد من اللوحات الأم في أوائل الألفية الثانية. في هذه الحالات، يمكن غالبًا "إعادة توجيه" الكمبيوتر للإقلاع من جهاز USB باستخدام قرص مضغوط أو قرص مرن قابل للإقلاع . [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]
  • تُعاني بعض أجهزة ماكنتوش التي تعمل بمعالجات إنتل من قيود عند الإقلاع من أجهزة USB؛ فبينما يستطيع برنامج EFI التعرف على محركات أقراص USB والإقلاع منها، إلا أنه لا يستطيع فعل ذلك إلا في وضع EFI. وعندما يتحول البرنامج إلى وضع BIOS القديم، فإنه يفقد القدرة على التعرف على محركات أقراص USB. أما الأنظمة الأخرى غير ماكنتوش، وخاصة ويندوز ولينكس، فقد لا تُقلع عادةً في وضع EFI، وبالتالي قد يقتصر الإقلاع من USB على تركيبات الأجهزة والبرامج المدعومة التي يُمكن الإقلاع منها بسهولة عبر EFI. [ 8 ] ومع ذلك، يُمكن لبرامج مثل Mac Linux USB Loader أن تُسهّل عملية الإقلاع من قرص USB يعمل بنظام لينكس على جهاز ماك. يُمكن حل هذا القيد إما بتعديل برنامج أبل الثابت ليشمل برنامج تشغيل USB في وضع BIOS، أو بتعديل أنظمة التشغيل لإزالة الاعتماد على BIOS.
  • بسبب دورات الكتابة الإضافية التي تحدث أثناء تثبيت نظام التشغيل بالكامل، قد ينخفض ​​عمر ذاكرة الفلاش قليلاً. لا ينطبق هذا على الأنظمة المصممة خصيصًا للأنظمة الحية التي تحتفظ بجميع التغييرات في ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) حتى يقوم المستخدم بتسجيل الخروج. [ 9 ] تُعد بطاقة SD المقاومة للكتابة (المعروفة باسم Live SD، وهي النسخة الصلبة من قرص CD الحي) في محول قارئ بطاقات فلاش USB طريقة فعالة لتجنب أي دورات تشغيل على وسيط الفلاش نتيجة للكتابة، وبالتالي تجاوز هذه المشكلة. تتمتع بطاقة SD، كجهاز WORM، بعمر افتراضي غير محدود عمليًا. يمكن لنظام تشغيل مثل Linux التشغيل من بطاقة USB/SD الحية واستخدام وسائط تقليدية للكتابة، مثل الأقراص المغناطيسية، للحفاظ على تغييرات النظام .

يثبت

تتوفر تطبيقات متنوعة لإنشاء أقراص USB قابلة للتشغيل المباشر، منها Universal USB Installer و Rufus و Fedora Live USB Creator و UNetbootin . كما تتوفر برامج أخرى لإنشاء أقراص USB متعددة الإقلاع ، مثل YUMI Multiboot Bootable USB Creator [ 10 ] و Ventoy . تحتوي بعض توزيعات لينكس وأقراص CD الحية على نصوص برمجية جاهزة تُنفذ الخطوات المذكورة أدناه تلقائيًا. بالإضافة إلى ذلك، يُمكن تثبيت تطبيقات إضافية على Knoppix وUbuntu، كما يُمكن استخدام نظام ملفات دائم لحفظ التغييرات. يتراوح حجم التثبيت الأساسي بين 16 ميجابايت ( Tiny Core Linux ) و4 جيجابايت (بحجم قرص DVD). 

لإعداد نظام USB مباشر لأجهزة الكمبيوتر الشخصية العادية، يجب اتباع الخطوات التالية:

  • يجب توصيل ذاكرة فلاش USB بالنظام، وأن يتم اكتشافها من قبله.
  • قد يلزم إنشاء قسم واحد أو أكثر على محرك أقراص USB المحمول
  • يجب تعيين علامة "قابل للتشغيل" على القسم الأساسي في محرك أقراص USB المحمول
  • يجب كتابة سجل التمهيد الرئيسي (MBR) على القسم الأساسي لمحرك أقراص USB المحمول
  • يجب تهيئة القسم (غالباً بتنسيق FAT32 ، ولكن يمكن استخدام أنظمة ملفات أخرى أيضاً)
  • يجب تثبيت برنامج الإقلاع على القسم (غالباً ما يتم استخدام syslinux عند تثبيت نظام Linux)
  • يجب كتابة ملف تكوين برنامج الإقلاع (إن تم استخدامه).
  • يجب نسخ الملفات الضرورية لنظام التشغيل والتطبيقات الافتراضية إلى محرك أقراص USB المحمول.
  • يجب كتابة ملفات اللغة ولوحة المفاتيح (إن وجدت) على ذاكرة فلاش USB
  • يدعم نظام BIOS منفذ USB في قائمة الإقلاع (مع وجود طرق للتحايل على ذلك؛ إذ يتيح استخدام قرص مضغوط أو قرص DVD للمستخدم اختيار إمكانية الكتابة عليه لاحقًا. كما أن خاصية الكتابة مرة واحدة على العديد من الأقراص تضمن خلو النظام من البيانات عند إعادة تشغيله).

تحتوي أقراص Knoppix الحية على أداة تتيح للمستخدمين، عند بدء التشغيل، تحديد رغبتهم في كتابة بنية ملفات نظام التشغيل إما مؤقتًا على قرص RAM ، أو بشكل دائم على قرص صلب أو ذاكرة فلاش، وذلك لحفظ أي إعدادات إضافية وتحديثات أمنية. قد يكون هذا أسهل من إعادة إنشاء نظام USB، ولكنه قد لا يكون ضروريًا نظرًا لسهولة استخدام العديد من أدوات USB الحية .

تركيب كامل

أحد البدائل لحل نظام التشغيل المباشر هو التثبيت الكامل؛ أي التثبيت التقليدي، ولكن بدون أقسام تبديل. يتميز هذا الخيار بكفاءته للبرمجيات، إذ يُغني الجهاز عن الاحتفاظ ببرنامج تثبيت نظام التشغيل بشكل منفصل عن الملف الدائم. مع ذلك، لا يخلو التثبيت الكامل من العيوب؛ فبسبب دورات الكتابة الإضافية التي يتطلبها، قد ينخفض ​​عمر ذاكرة الفلاش قليلاً. وللتخفيف من ذلك، صُممت بعض أنظمة التشغيل المباشر لتخزين التغييرات في ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) حتى يقوم المستخدم بإيقاف تشغيل النظام، مما يُفعّل الكتابة الفعلية إلى ذاكرة الفلاش. لكن في المقابل، يزداد خطر فقدان البيانات في حالة حدوث عطل غير طبيعي. إضافةً إلى ذلك، هناك عامل آخر يجب مراعاته، وهو أنه إذا كانت سرعة نقل البيانات في جهاز التخزين ضعيفة، فقد ينخفض ​​الأداء إلى مستوى أقرب إلى أداء أجهزة الكمبيوتر القديمة - حتى بالنسبة للأجهزة ذات المكونات الحديثة. يمكن عادةً التغلب على هذه المشكلة بالتثبيت على قرص صلب USB، حيث يكون أداؤه أفضل عمومًا من ذاكرة الفلاش، بغض النظر عن نوع الموصل.

مايكروسوفت ويندوز

على الرغم من أن العديد من وحدات USB الحية تعتمد على تشغيل نظام تشغيل مفتوح المصدر مثل لينكس، إلا أنه من الممكن إنشاء وحدات USB حية لنظام التشغيل مايكروسوفت ويندوز باستخدام Diskpart [ 11 ] أو WinToUSB . [ 12 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "معلومات ومزايا منفذ USB ثنائي القناة" . أبل ( نُشر في 20 فبراير 2012). 16 سبتمبر 2003. مؤرشف من الأصل في 12 مايو 2013. تم الاطلاع عليه في 25 سبتمبر 2016. محركات أقراص USB قابلة للتشغيل: يمكن استخدام جهاز تخزين مثل SuperDisk أو قرص Zip أو أي محرك أقراص USB آخر لحفظ مجلد نظام صالح واستخدامه عند بدء التشغيل.
  2. ↑ "بدء التشغيل من جهاز تخزين USB خارجي (أجهزة ماك بمعالجات إنتل)" . أبل . ٢٢ مارس ٢٠١٦. مؤرشف من الأصل في ٢٢ مايو ٢٠١٦. تم الاطلاع عليه في ٢٥ سبتمبر ٢٠١٦ .
  3. ↑ سينغر، مايكل (15 أغسطس/آب 2005). "عقول آي بي إم تستحوذ على روح الحاسوب الشخصي" . سي نت . سي بي إس التفاعلية. مؤرشف من الأصل في 27 سبتمبر/أيلول 2016. تم الاطلاع عليه في 25 سبتمبر/أيلول 2016 .
  4. ↑ هانيفورد، مارتن (15 يوليو 2004). "تشغيل لينكس من جهاز فاير واير" . آي بي إم ديفيلوبر وركس . آي بي إم . مؤرشف من الأصل في 17 يناير 2007. تم الاطلاع عليه في 15 مايو 2016 .
  5. ↑ تريفور (6 مايو 2010). "الإقلاع من محرك أقراص USB حتى لو لم يسمح لك نظام BIOS بذلك" . How-To Geek . مؤرشف من الأصل في 23 سبتمبر 2016. تم الاطلاع عليه في 25 سبتمبر 2016 .
  6. ↑ "مدير إقلاع بلوب" . 7 فبراير 2012. مؤرشف من الأصل في 8 فبراير 2012. تم الاطلاع عليه في 25 سبتمبر 2016 .
  7. ↑ "برنامج تثبيت USB عالمي - برنامج USB قابل للتشغيل - UUI" . PenDrive Linux . 10 فبراير 2010. تم الاطلاع عليه في 17 فبراير 2024 .
  8. ↑ knome (14 ديسمبر 2013). "MactelSupportTeam/EFI-Boot-Mactel" . ويكي مساعدة مجتمع أوبونتو . شركة كانونيكال المحدودة. مؤرشف من الأصل في 4 مارس 2016. تم الاطلاع عليه في 25 سبتمبر 2016 .
  9. ↑ "الحد الأدنى لمساحة القرص الصلب لتثبيت XFCE" . منتديات لينكس منت . مؤرشف من الأصل في 27 سبتمبر 2016. تم الاطلاع عليه في 25 سبتمبر 2016. لا يكتب القرص الحي إلا إلى قسم التبديل إذا كان جهازك يحتوي عليه. إذا لم يكن كذلك ، فسيستخدم ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) فقط.
  10. ↑ "YUMI - مُنشئ أقراص USB متعددة الإقلاع | إقلاع ويندوز بسهولة من USB" . Pendrive Linux . ١٣ مارس ٢٠١١. مؤرشف من الأصل في ٢٣ أكتوبر ٢٠١٧. تم الاطلاع عليه في ١٧ فبراير ٢٠٢٤ .
  11. ↑ nnamuhcs. "إنشاء قرص فلاش USB قابل للتشغيل" . docs.microsoft.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 16-09-2018 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 15-09-2021 .
  12. ↑ غوردون، ويتسون (21 أبريل 2014). "كيفية تشغيل نسخة محمولة من ويندوز من محرك أقراص USB" . لايف هاكر . غوكر ميديا. مؤرشف من الأصل في 25 سبتمبر 2016. تم الاطلاع عليه في 25 سبتمبر 2016 .