Mis juhtub arvuti käivitamisel?

Arvuti sisselülitamisel läheb see läbi „boot up” protsessi - termin, mis pärineb sõnast „bootstrap”. Siin on see, mis toimub taustal - kas kasutate Windows PC, Mac või Linuxi süsteemi.

Riistvara volitused

Kui vajutate toitenuppu, annab arvuti toite oma komponentidele - emaplaadile, protsessorile, kõvakettale, tahkisdraividele, graafikaprotsessoritele ja kõikidele muule arvutisse.

Võimsust tarniv riistvara on tuntud kui „toiteallikas”. Tüüpilise lauaarvuti sees näeb see välja nagu kasti nurgas (kollane asi ülaloleval pildil) ja see on koht, kus ühendate vahelduvvoolu. voolujuhe.

CPU laadib UEFI või BIOS

Nüüd, kui sellel on elektrit, alustab CPU ennast ja otsib väikest programmi, mis on tavaliselt salvestatud emaplaadi kiibile.

Varem laadis arvuti midagi BIOS-i (Basic Input / Output System.). Tänapäeva arvutites laadib CPU UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) püsivara. See on vana stiilis BIOS-i asendaja. Kuid selleks, et muuta see segadusse, nimetavad mõned arvutitootjad ikkagi oma UEFI tarkvara BIOS-i.

UEFI või BIOS testib ja alustab riistvara

BIOS või UEFI püsivara laadib konfigureerimisseaded emaplaadi erilisest kohast traditsiooniliselt, see oli mälus, mida toetas CMOS aku. Kui muudate mõningaid madala taseme seadeid oma BIOS- või UEFI-seadete ekraanil, siis salvestatakse need kohandatud sätted.

CPU käivitab UEFI või BIOS, mis testib ja käivitab teie süsteemi riistvara, sealhulgas CPU ise. Näiteks kui teie arvutil pole RAM-i, piiksub see ja kuvatakse viga, peatades käivitamise. Seda nimetatakse POST (Power On Self Test) protsessiks.

Selle protsessi ajal võib näha, et arvuti tootja logo ilmub ekraanile, ja tihti võite vajutada nuppu, et pääseda siit oma BIOSi või UEFI seadete ekraanile. Kuid paljud tänapäeva arvutid lendavad selle protsessi kaudu nii kiiresti, et nad ei muretse logo ilmumist ja vajavad juurdepääsu oma UEFI seadistusekraanile Windowsi käivitusvalikute menüüst.

UEFI saab teha palju enamat kui lihtsalt riistvara initsialiseerimine; see on tõesti väike operatsioonisüsteem. Näiteks Inteli protsessoritel on Intel Management Engine. See pakub mitmesuguseid funktsioone, sealhulgas Inteli aktiivse juhtimistehnoloogia käivitamist, mis võimaldab äriarvutite kaugjuhtimist.

UEFI või BIOS käed välja lülitatud Boot Device'i

Pärast seda, kui olete riistvara testimise ja initsialiseerimise lõpetanud, annab UEFI või BIOS vastutuse arvuti käivitamise eest teie operatsioonisüsteemi boot loader peale.

UEFI või BIOS otsib operatsioonisüsteemi käivitamiseks "alglaadimisseadet". Tavaliselt on see teie arvuti kõvaketas või tahkis-draiv, kuid võib olla ka CD, DVD, USB-draiv või võrgu asukoht. Alglaadimisseade on konfigureeritav UEFI või BIOS-i seadistusekraanil. Kui teil on mitu käivitusseadet, üritab UEFI või BIOS käivitada käivitusprotsessi neile määratud järjekorras. Näiteks, kui teil on optilises draivis alglaaditav DVD, võib süsteem proovida sellest alates, enne kui ta alustab kõvakettalt alustamist.

Traditsiooniliselt vaatas BIOS MBR-i (master boot record), mis on ketta alguses spetsiaalne boot sektor. MBR sisaldab koodi, mis laadib ülejäänud operatsioonisüsteemi, mida tuntakse kui "bootloaderit". BIOS käivitab bootloaderi, mis võtab selle sealt ja hakkab käivitama tegeliku operatsioonisüsteemi, näiteks Windows või Linux..

UEFI-ga arvutid võivad endiselt kasutada seda vana stiilis MBR-i käivitamise meetodit operatsioonisüsteemi käivitamiseks, kuid nad kasutavad tavaliselt midagi, mida nimetatakse EFI käivitatavaks. Neid ei pea salvestama ketta alguses. Selle asemel salvestatakse need midagi, mida nimetatakse "EFI süsteemi partitsiooniks".

Mõlemal juhul on põhimõte sama - BIOS või UEFI uurib teie süsteemi salvestusseadet, et otsida väikest programmi kas MBR-is või EFI-süsteemi partitsioonil ja käivitab selle. Kui ei ole käivitatavat käivitusseadet, siis alglaadimise protsess ebaõnnestub ja kuvatakse ekraanil veateade.

Kaasaegsetel arvutitel on UEFI püsivara üldiselt konfigureeritud turvaliseks käivitamiseks. See tagab, et selle käivitatud operatsioonisüsteemi ei ole muudetud ja see ei lase madala tasemega pahavara. Kui turvaline käivitamine on lubatud, kontrollib UEFI enne käivitamist, kas alglaadur on korralikult allkirjastatud.

Bootloader laadib täis operatsioonisüsteemi

Alglaadur on väike programm, millel on suur ülesanne ülejäänud operatsioonisüsteemi käivitamiseks. Windows kasutab bootloaderit, mis on nimega Windows Boot Manager (Bootmgr.exe), enamik Linuxi süsteeme kasutab GRUB-i ja Maci kasutavad nn boot.efi.

Kui alglaaduriga on probleem - näiteks kui selle failid on kettal rikutud, näete alglaaduri tõrketeadet ja käivitamise protsess peatub.

Alglaadimisseade on vaid üks väike programm ja see ei käivitu käivitamise protsessiga. Windowsis leiab ja käivitab Windows Boot Manager Windowsi operatsioonisüsteemi laadija. OS-laadija laadib olulisi riistvaradraivereid, mis on vajalikud Windowsi operatsioonisüsteemi tuuma-põhiosa käivitamiseks ja seejärel käivitab kerneli. Seejärel laadib kernel süsteemi registri mällu ja laadib ka kõik täiendavad riistvaradraiverid, mis on tähistatud “BOOT_START” -ga, mis tähendab, et need peaksid laadima alglaadimisel. Seejärel käivitab Windowsi kerner seansihalduri protsessi (Smss.exe), mis käivitab süsteemi seansi ja laadib täiendavaid draivereid. See protsess jätkub ja Windows laadib taustateenuseid ning tervitusekraani, mis võimaldab teil sisse logida.

Linuxis laadib GRUB boot loader Linuxi tuuma. Kernel käivitab ka algsüsteemi, mis on kõige kaasaegsemate Linuxi levituste süsteem. Algussüsteem käsitleb käivitus- ja muid kasutajaprotsesse, mis viivad lõpuni sisselogimiskutseni.

See kaasatud protsess on vaid viis, kuidas kõik õigesti korrata, tehes asju õiges järjekorras.

Muide, nn käivitusprogrammid laadivad tegelikult, kui logite oma kasutajakontole sisse, mitte siis, kui süsteem käivitub. Kuid mõned taustaprogrammid (Windowsis) või deemonid (Linuxis ja MacOSis) käivituvad taustal, kui teie süsteem käivitub.

Seiskamisprotsess on samuti kaasatud. Siin on täpselt see, mis juhtub Windowsi arvutist väljalülitamisel või välja logimisel.

Pildikrediit: Suwan Waenlor / Shutterstock.com, DR-images / Shutterstock.com,