Démarrage et planification 📅

Démarrage de Windows

Pour l'administrateur d'un système (serveur et/ou pc), connaître et comprendre les différents processus sous-jacents au démarrage est primordial. Cela vous aidera à établir des diagnostics justes et fondés.

Firmware

Lorsqu'un ordinateur démarre, le premier programme exécuté est stocké sur une puce mémoire soudée sur la carte mère. Ce programme s'appelle un firmware. Aujourd'hui, il existe deux types de firmware:

• Le BIOS (Basic Input/Output System)

• Le UEFI (Unified Extensible Firmware Interface)

Le rôle du BIOS et du UEFI consiste, ni plus ni moins, à exécuter dans un ordre déterminé, les étapes nécessaires au bon démarrage de l'ordinateur. De plus, ils peuvent stocker certaines configurations de bas niveau du système.
Par exemple: l'activation de certains ports USB ou encore l'ordre de démarrage des périphériques.

Le BIOS

C'est quoi le BIOS Gabriel ?

-Les étudiants

Le BIOS (Basic Input Output System) est un firmware datant des premiers PC (années 80). Fonctionnant en mode 16 bits, avec seulement plus ou moins ~ 1 Mo d'espace adressable, le BIOS offre une interface texte très basique pour l'administrateur. Pour démarrer un système d'exploitation, le BIOS nécessite que le stockage en place utilise une table de partition de type MBR limité à 4 partitions (3 primaires et 1 étendue). De plus, la table de partition de type MBR est incapable d'adresser des disques durs de plus de 2,2 To.
(Besoin d'un rappel sur les tables de partition ?)

Lors du démarrage, le BIOS effectue d'abord et avant tout le POST (Power On Self-Test) qui assurera une série de tests sur les différentes composantes du PC. Une fois cette série de tests effectuée, le firmware chargera en mémoire le contenu de la table de partition MBR et localisera la partition active sur le disque dur avant de charger celle-ci à son tour et de lancer le chargeur du système d'exploitation.

Le UEFI

Le UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) est le successeur du BIOS. Ce dernier a été standardisé à partir des années 2000. Ce type de firmware possède une interface graphique (souris/clavier). L'UEFI a été conçu pour apporter de nouvelles fonctionnalités absentes du BIOS. Par exemple, l'UEFI supporte la technologie Secure Boot et le réseau nativement.

L'interface UEFI permet également la lecture de la table de partition GPT sur laquelle plus de 128 partitions peuvent être créées et qui supporte des disques durs de très grandes tailles.

Lors du démarrage, le UEFI effectue lui aussi un POST. Ensuite, le firmware montera la partition .EFI correspondant à l'entrée trouvée dans la nvram. Dans cette partition se trouve le chargeur d'amorce du système d'exploitation.

Comparatif

Caractéristique	BIOS	UEFI
Mode	16 bits	32/64 bits
Interface	Texte	Graphique
Disques supportés	MBR (≤ 2.2 To)	GPT (≥ 9 Zettaoctets)
Emplacement bootloader	MBR (secteur 0)	Partition EFI (.efi)
Secure Boot	Non	Oui

Étapes de l'amorçage

L'amorçage d'un système d'exploitation est une véritable symphonie où tous les musiciens doivent suivre le rythme pour que cela fonctionne. Analysons cela de plus près:

• Phase 1 : Préamorçage
  • Exécution du POST par le BIOS/UEFI (Power-On Self Test)
  • Identification de l'information pour l'amorçage:
    • BIOS: Lit la table de partition MBR du disque dur et charge le gestionnaire de démarrage de Windows.
    • UEFI: Lit l'entrée contenue dans la NVRAM et charge le gestionnaire de démarrage de Windows.
• Phase 2 : Amorçage
  • Le gestionnaire de démarrage lit le magasin BCD pour connaître les options de démarrage disponibles.
  • Si plus d'un système d'exploitation est repéré, le système peut offrir un choix d'OS. C'est ce que l'on nomme le multi-boot.
• Phase 3 : Chargement du noyau
  • Le gestionnaire de démarrage exécute ensuite le chargeur d'amorce:
    • BIOS: C:\Windows\System32\winload.exe
    • UEFI: C:\Windows\System32\winload.efi
  • Le chargeur d'amorce démarre le noyau (ntoskrnl.exe):
    • Les pilotes essentiels sont chargés
    • Le gestionnaire de session SMSS.exe est lancé
    • Les services sont lancés
    • Winlogon affiche l'écran d'ouverture de session
• Phase 4 : Ouverture de session
  • Authentification de l'utilisateur via le processus lsass.exe
  • Explorer.exe initialise le bureau, le menu démarrer, la barre des tâches et les tâches de démarrage.

Schéma de l'amorçage

Le magasin BCD

Le BCD (Boot Configuration Data) est une base de données structurée qui contient toutes les informations nécessaires au gestionnaire de démarrage Windows (BOOTMGR) pour savoir quoi démarrer et comment. Il remplace l'ancien fichier boot.ini utilisé par les systèmes BIOS/MBR plus anciens.

On y retrouve notamment:

• La liste des systèmes d'exploitation installés
• Le système d'exploitation par défaut
• Le délai d'attente avant démarrage automatique
• Les options de démarrage spéciales (mode sans échec, débogage, etc.)

Emplacement du BCD

Firmware	Emplacement
BIOS	Partition système active, dans \Boot\BCD
UEFI	Partition EFI, dans \EFI\Microsoft\Boot\BCD

Inspecter et modifier le BCD

L'outil en ligne de commande bcdedit permet de consulter et modifier le contenu du magasin BCD. Il doit être exécuté dans une invite de commande avec des privilèges élevés.

# Afficher le contenu complet du BCD
bcdedit

# Modifier le délai d'attente du menu de démarrage (en secondes)
bcdedit /timeout 10

# Définir le système d'exploitation par défaut
bcdedit /default {identifiant}

attention

Modifier le BCD incorrectement peut rendre Windows incapable de démarrer. Exportez toujours une sauvegarde avant toute modification :

bcdedit /export C:\backup_bcd

Récupération (WinRE)

WinRE est un environnement de récupération offrant diverses options pour les utilisateurs et les administrateurs qui voudraient tenter de résoudre divers problèmes avec leur système d'exploitation, dont des problèmes en lien avec le démarrage du système.

Il existe plusieurs méthodes pour accéder à l'environnement de récupération WinRE:

• Redémarrez le système en maintenant la touche Shift
• En accédant au menu Paramètres > Système > Récupération
• À l'aide d'une clé USB d'installation
• En redémarrant 3 fois consécutivement

Outils disponibles

• Réparation du démarrage (Startup Repair) : analyse et corrige automatiquement certains problèmes courants de démarrage (par exemple un secteur de boot corrompu ou un fichier BCD manquant).

• Invite de commande (Command Prompt) : permet d'exécuter des commandes avancées pour diagnostiquer et réparer le système (ex. : bootrec, chkdsk, sfc, etc.).

• Restaurer le système (System Restore) : retourne l'ordinateur à un état antérieur en utilisant un point de restauration (utile après une mise à jour ou un pilote problématique).

• Paramètres de démarrage (Startup Settings) : permet de redémarrer Windows en activant des options spéciales comme le mode sans échec, le débogage, ou la désactivation de la vérification des signatures de pilotes.

• Désinstaller des mises à jour (Uninstall Updates) : option pour supprimer la dernière mise à jour de qualité ou de fonctionnalité si celle-ci empêche Windows de démarrer correctement.

• Récupération de l'image système (System Image Recovery) : restaure l'intégralité du système à partir d'une image disque préalablement créée.

• Paramètres du micrologiciel UEFI (UEFI Firmware Settings) : permet de redémarrer directement dans les paramètres UEFI de la carte mère afin de modifier l'ordre de démarrage ou d'activer des fonctionnalités comme Secure Boot.

La commande bootrec

Lorsque Windows refuse de démarrer en raison d'un problème avec le secteur de démarrage ou le BCD, la commande bootrec est l'outil de premier recours. Elle s'utilise depuis l'invite de commande de WinRE et dispose de quatre options complémentaires :

Option	Description
bootrec /fixmbr	Réécrit le Master Boot Record du disque système sans toucher à la table de partition. Utile si le MBR est corrompu ou infecté.
bootrec /fixboot	Réécrit le secteur de démarrage de la partition active. Utile si le secteur de boot est endommagé.
bootrec /scanbos	Recherche toutes les installations Windows sur tous les disques et les affiche. Utile pour diagnostiquer les problèmes de multi-boot.
bootrec /rebuildbcd	Reconstruit entièrement le magasin BCD en se basant sur les installations Windows détectées. C'est souvent la commande la plus utile lorsque le BCD est corrompu.

astuce

En cas de démarrage impossible, la séquence suivante règle la majorité des problèmes courants :

bootrec /fixmbr
bootrec /fixboot
bootrec /rebuildbcd

Mode sans échec

Le mode sans échec peut être utilisé lorsque Windows n'arrive pas à démarrer. Ce mode démarre Windows avec un minimum de dépendances afin d'augmenter les probabilités de réussir un démarrage du système d'exploitation. Une fois le système démarré, on peut alors essayer de repérer la source du problème dans les journaux.

Le mode sans échec est offert en 3 variantes:

• Sans réseau
• Avec réseau
• Sans interface graphique (invite de commande)

Pour passer en mode sans échec, accédez à WinRE, puis naviguez vers Dépannage > Options avancées > Paramètres de démarrage.

Programmes au démarrage

Il existe différentes façons de lancer des logiciels au démarrage de Windows:

• Via le dossier démarrage d'un utilisateur
• Via le dossier démarrage commun
• Via le registre (que vous avez expérimenté)
• Via les tâches planifiées

Dossier démarrage

Il existe un dossier de démarrage par utilisateur, qui peut s'avérer utile dans le cas où nous voudrions programmer le démarrage automatique d'un logiciel ou d'un script pour un utilisateur particulier. Le chemin de ce dossier est le suivant :

C:\Users\%USERNAME%\AppData\Roaming\Microsoft\Windows\Start Menu\Programs\Startup

Tous les logiciels et/ou scripts qui y seront déposés seront systématiquement lancés à l'ouverture de session de l'utilisateur concerné.

Dans le cas où vous auriez besoin de lancer un même logiciel pour tous les utilisateurs d'un PC, vous pourriez alors utiliser le dossier de démarrage commun situé à l'emplacement suivant:

C:\ProgramData\Microsoft\Windows\Start Menu\Programs\StartUp

La méthode de fonctionnement est exactement la même avec ce dossier. Vous y déposez vos scripts ou vos logiciels et ils seront lancés à l'ouverture de session d'un utilisateur.

Registre

Il est tout à fait possible d'utiliser le registre pour lancer des logiciels ou des scripts au démarrage de Windows. Vous l'avez d'ailleurs expérimenté lors de votre dernier exercice. Néanmoins, tout comme avec les dossiers de démarrage, là encore, il y a moyen de cibler un utilisateur ou plusieurs utilisateurs.

HKCU:\SOFTWARE\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Run

Les entrées effectuées dans cette clé de registre servent à lancer des scripts ou des logiciels à l'ouverture de session de l'utilisateur concerné par la ruche HKCU.

HKCU:\SOFTWARE\Microsoft\Windows\CurrentVersion\RunOnce

À la différence de la clé Run, la clé RunOnce permet de lancer un logiciel ou un script automatiquement aussi à l'ouverture de session, mais ce ne sera fait qu'une seule fois. Cela permet de lancer une opération sans nécessairement la répéter à chaque ouverture de session. À titre d'exemple, l'installation d'un logiciel se prêterait très bien à cette façon de procéder puisqu'on ne l'installera qu'une seule fois.

De la même façon, nous pouvons utiliser des clés de registre similaires aux précédentes pour mettre en place des démarrages automatiques pour tous les utilisateurs du système. Pour ce faire, nous utiliserons les clés de registre suivantes:

HKLM:\SOFTWARE\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Run

HKLM:\SOFTWARE\Microsoft\Windows\CurrentVersion\RunOnce

Ces dernières s'utilisent exactement de la même façon que celles dont nous avons discuté précédemment, mais elles auront une incidence sur tous les utilisateurs plutôt qu'un seul.

Tâches planifiées

Les tâches planifiées permettent non seulement de programmer le lancement de scripts et de logiciels lorsque certaines conditions sont remplies, mais elles permettent également de lancer des exécutables au démarrage de Windows. Nous analyserons de plus près le planificateur de tâches dans la prochaine section de cette page.

Planification de tâches ⏲

Le planificateur de tâches est un composant Windows qui permet de lancer automatiquement des programmes, des scripts ou des commandes à des moments précis ou selon certains événements système.

Voici quelques exemples d'utilisation:

• Lancer un script de sauvegarde tous les jours à 2h du matin
• Nettoyer les fichiers temporaires au démarrage du système
• Exécuter une tâche administrative lors de la connexion d'un utilisateur
• Réinitialiser un service s'il venait à échouer

Interface et accès

Vous pouvez accéder au planificateur de tâches via le menu démarrer ou en tapant la commande taskschd.msc via la fenêtre Exécuter.

Structure d'une tâche

Les tâches sont constituées de plusieurs éléments. Chacun de ces éléments doit être analysé et configuré au besoin pour assurer l'exécution de la tâche au moment opportun.

Le déclencheur (trigger)

Le déclencheur est un événement qui provoquera l'exécution de la tâche planifiée. Il peut s'agir simplement d'une date ou d'une heure, mais cela peut également être un élément plus complexe tel que l'apparition d'un événement particulier dans les journaux Windows.

Voici les types de déclencheurs disponibles :

Déclencheur	Description
À une heure précise	La tâche s'exécute une fois, ou de façon récurrente (quotidienne, hebdomadaire, mensuelle).
Au démarrage du système	La tâche s'exécute dès que Windows démarre, avant même qu'un utilisateur ouvre une session.
À l'ouverture de session	La tâche s'exécute lorsqu'un utilisateur (spécifique ou n'importe lequel) ouvre une session.
Sur un événement	La tâche s'exécute lorsqu'un événement précis apparaît dans les journaux Windows (ex. : une erreur de service).
À la connexion à une session	Utile dans les environnements avec des sessions distantes (RDP).
Sur inactivité	La tâche s'exécute si l'ordinateur est inactif depuis un certain délai.
Au verrouillage / déverrouillage	La tâche réagit au verrouillage ou au déverrouillage de la session.

L'action

Définit ce que la tâche doit accomplir. Il s'agit généralement de lancer un script ou un logiciel. Le script contiendra l'ensemble des actions à effectuer.

Les conditions

Les conditions permettent d'ajouter des contraintes supplémentaires. Lorsque le déclencheur tentera de lancer l'exécution de la tâche, les contraintes devront elles aussi être respectées pour que la tâche puisse être lancée. Exemple:

• Déclencheur: Tous les jours à 2h00 du matin
• Action: Lancer le script sauvegarde.ps1
• Conditions: Uniquement si le PC est branché sur l'alimentation électrique (portable)

Paramètres

Les paramètres sont des options additionnelles pour affiner le comportement d'une tâche dans des circonstances et des contextes précis. Voici quelques exemples:

• Arrêter la tâche si elle dépasse un temps donné.
• Recommencer la tâche si elle échoue.
• Exécuter la tâche même si l'utilisateur concerné n'est pas connecté.

Contexte d'exécution

Un aspect important souvent négligé est le compte utilisateur sous lequel la tâche s'exécute. Ce choix a des implications directes sur ce que la tâche peut ou ne peut pas faire.

Option	Comportement
N'exécuter que si l'utilisateur est connecté	La tâche s'exécute dans la session active de l'utilisateur. Elle peut afficher une fenêtre à l'écran. Elle ne s'exécute pas si personne n'est connecté.
Exécuter même si l'utilisateur n'est pas connecté	La tâche s'exécute en arrière-plan, sans session active. Aucune fenêtre ne s'affiche. Un mot de passe peut être requis. Indispensable pour les tâches de maintenance sur un serveur.
Exécuter avec les autorisations maximales	Équivalent d'une élévation de privilèges (UAC). Nécessaire pour toute tâche qui modifie le système (registre, services, fichiers systèmes, etc.).

attention

Une tâche configurée pour s'exécuter avec un compte spécifique et sans session active aura besoin que le mot de passe de ce compte soit stocké par le planificateur. Si le mot de passe change, la tâche échouera silencieusement. Pensez à utiliser un compte de service avec un mot de passe qui n'expire pas pour ce type de tâche.

Création d'une tâche

Ouvrez le planificateur de tâche et cliquez sur Créer une tâche...

Dans l'onglet « Général », vous devrez donner un nom à votre tâche, une petite description ainsi que configurer quelques options de sécurité:

Dans l'onglet « Déclencheurs », vous devrez configurer au moins un déclencheur.(il peut y en avoir plusieurs!) Les déclencheurs peuvent posséder des propriétés spécifiques comme répétition de la tâche, arrêt après x temps, etc.

Évidemment, il nous faudra définir l'action à entreprendre dans l'onglet « Actions ». Pour l'exemple, je ne ferai qu'afficher un peu de texte dans une fenêtre Powershell.

attention

Remarquez que pour lancer un script PowerShell, je dois lancer PowerShell.exe, puis préciser le fichier à exécuter avec l'argument -File.

Validez les conditions de la tâche et ajoutez celles dont vous avez besoin:

Faites de même pour les paramètres:

Tests et validation

Dans la section « Paramètres », vous pouvez cocher l'option « Autoriser l'exécution de la tâche à la demande ». Cela vous permettra de lancer l'exécution de la tâche et de valider l'exécution de celle-ci:

info

Vous souvenez-vous m'avoir vu cocher la case « Exécuter avec les autorisations maximales » lorsque j'ai créé la tâche ? Remarquez que celle-ci s'est exécutée avec des privilèges élevés.

Gestion des tâches avec PowerShell

L'interface graphique est pratique pour créer et tester une tâche sur une seule machine. En revanche, dans un contexte d'administration système réel, vous aurez souvent à déployer des tâches sur plusieurs machines simultanément. PowerShell est l'outil approprié pour ce cas de figure.

Créer une tâche planifiée

La création d'une tâche en PowerShell se fait en trois étapes : définir l'action, définir le déclencheur, puis enregistrer la tâche.

# 1. Définir l'action (lancer un script PowerShell)
$action = New-ScheduledTaskAction -Execute "PowerShell.exe" `
          -Argument "-File C:\Scripts\sauvegarde.ps1"

# 2. Définir le déclencheur (tous les jours à 2h00)
$trigger = New-ScheduledTaskTrigger -Daily -At "02:00"

# 3. Enregistrer la tâche avec des privilèges élevés
Register-ScheduledTask -TaskName "Sauvegarde quotidienne" `
                       -Action $action `
                       -Trigger $trigger `
                       -RunLevel Highest `
                       -User "SYSTEM"

Autres commandes utiles

# Lister toutes les tâches planifiées
Get-ScheduledTask

# Obtenir les détails d'une tâche spécifique
Get-ScheduledTask -TaskName "Sauvegarde quotidienne" | Get-ScheduledTaskInfo

# Lancer une tâche manuellement
Start-ScheduledTask -TaskName "Sauvegarde quotidienne"

# Désactiver une tâche
Disable-ScheduledTask -TaskName "Sauvegarde quotidienne"

# Supprimer une tâche
Unregister-ScheduledTask -TaskName "Sauvegarde quotidienne" -Confirm:$false

astuce

Le compte SYSTEM est souvent le meilleur choix pour les tâches de maintenance : il dispose des privilèges nécessaires, il est toujours disponible (pas de session requise), et son mot de passe n'expire jamais.