Kaj točno se zgodi, ko vklopite računalnik?

Ko vklopite računalnik, gre skozi postopek zagona - izraz, ki izhaja iz besede »bootstrap«. Tukaj je, kaj se dogaja v ozadju - ali uporabljate sistem Windows PC, Mac ali Linux..

Strojna oprema je vklopljena

Ko pritisnete gumb za vklop, računalnik napaja svoje komponente - matično ploščo, CPU, trde diske, polprevodniške pogone, grafične procesorje in vse ostalo v računalniku..

Del strojne opreme, ki napaja električno energijo, je znan kot »napajalnik«. Znotraj tipičnega namiznega računalnika je videti kot škatla na vogalu ohišja (rumena stvar na sliki zgoraj) in tam, kjer priključite AC napajalni kabel.

CPU Naloži UEFI ali BIOS

Zdaj, ko ima elektriko, se CPU inicira in išče majhen program, ki je običajno shranjen v čipu na matični plošči.

V preteklosti je računalnik nalagal nekaj, kar se imenuje BIOS (osnovni vhodno / izhodni sistem). Na sodobnih osebnih računalnikih CPU namesto tega naloži firmware UEFI (Unified Extensible Firmware Interface). To je sodobna zamenjava za starejši BIOS. Vendar pa so nekateri proizvajalci osebnih računalnikov kljub temu še bolj zapleteni, vendar kljub temu kličejo svojo programsko opremo UEFI „BIOS“.

UEFI ali BIOS preskuša in inicializira strojno opremo

BIOS ali UEFI firmware naloži nastavitve konfiguracije s posebnega mesta na matični plošči - tradicionalno, to je bilo v pomnilniku, ki ga podpira baterija CMOS. Če spremenite nekatere nastavitve nizke ravni v zaslonu nastavitev BIOS-a ali UEFI, se tam shranijo vaše nastavitve po meri.

CPU zažene UEFI ali BIOS, ki preizkuša in inicializira strojno opremo vašega sistema, vključno s samim procesorjem. Če na primer računalnik nima pomnilnika RAM, bo zaslišal pisk in vam prikazal napako, ki bo ustavila zagonski postopek. To je znano kot postopek POST (Power On Self Test).

Med tem postopkom se lahko na zaslonu prikaže logotip proizvajalca računalnika in pogosto lahko s tem gumbom odprete zaslon za nastavitve BIOS-a ali UEFI-ja. Vendar pa mnogi sodobni osebni računalniki prehajajo skozi ta proces tako hitro, da se ne trudijo prikazati logotipa in zahtevajo dostop do zaslona za nastavitev UEFI v meniju Možnosti zagona sistema Windows..

UEFI lahko naredi veliko več kot samo inicializacijo strojne opreme; to je res majhen operacijski sistem. Intelove upravljalne enote imajo na primer Intel Management Engine. To zagotavlja številne funkcije, vključno z napajanjem Intelove tehnologije Active Management, ki omogoča oddaljeno upravljanje poslovnih osebnih računalnikov.

UEFI ali BIOS Hands Off na napravo za zagon

Po opravljenem testiranju in inicializaciji strojne opreme bodo UEFI ali BIOS prenesli odgovornost za zagon računalnika na zagonski nalagalnik operacijskega sistema..

UEFI ali BIOS išče "zagonsko napravo" za zagon vašega operacijskega sistema. To je ponavadi trdi disk računalnika ali pogon SSD, lahko pa je tudi CD, DVD, pogon USB ali omrežno mesto. Zagonsko napravo lahko konfigurirate na zaslonu UEFI ali BIOS setup. Če imate več zagonskih naprav, poskuša UEFI ali BIOS izvesti zagonski postopek v vrstnem redu, kot je naveden. Če v optičnem pogonu imate na primer zagonski DVD, se lahko sistem poskusi začeti s tem, preden se poskusi zagnati s trdega diska..

BIOS je tradicionalno pogledal MBR (glavni zagonski zapis), poseben zagonski sektor na začetku diska. MBR vsebuje kodo, ki naloži preostanek operacijskega sistema, imenovan »bootloader«. BIOS izvede zagonski nalagalnik, ki ga od tam vzame in začne zagon operacijskega sistema Windows ali Linux, na primer..

Računalniki z UEFI lahko za zagon operacijskega sistema še vedno uporabijo MBR zagonsko metodo starega sloga, vendar običajno uporabljajo nekaj, kar se imenuje izvršljiva datoteka EFI. Ni jih treba shraniti na začetku diska. Namesto tega so shranjeni na nečem, kar se imenuje »sistemska particija EFI«.

V vsakem primeru je načelo isto - BIOS ali UEFI pregleda napravo za shranjevanje v vašem sistemu, da poišče majhen program, bodisi v MBR ali na sistemski particiji EFI, in ga zažene. Če ni zagonske zagonske naprave, proces zagona ne uspe in na zaslonu se prikaže sporočilo o napaki.

Na modernih osebnih računalnikih je programska oprema UEFI običajno konfigurirana za »Secure Boot«. To zagotavlja, da operacijski sistem, ki ga zaganja, ni bil spremenjen in ne bo nalagal zlonamerne programske opreme nizke ravni. Če je omogočen Secure Boot, UEFI preveri, ali je zagonski nalagalnik pravilno podpisan, preden ga zažene.

Bootloader naloži celoten OS

Bootloader je majhen program, ki ima veliko nalogo zagona preostalega operacijskega sistema. Windows uporablja bootloader z imenom Windows Boot Manager (Bootmgr.exe), večina sistemov Linux uporablja GRUB, Mac pa uporablja nekaj, kar se imenuje boot.efi.

Če je na primer problem z zagonskim programom - če so njegove datoteke poškodovane na disku - boste videli sporočilo o napaki zagonskega računalnika in proces zagona se bo ustavil.

Zaganjalnik je samo en majhen program in sam ne izvaja postopka zagona. V operacijskem sistemu Windows upravitelj zagona sistema Windows najde in zažene nalagalnik operacijskega sistema Windows. Nalagalnik OS naloži bistvene gonilnike strojne opreme, ki so potrebni za zagon jedra - osrednji del operacijskega sistema Windows, in nato zažene jedro. Jedro nato naloži sistemski register v pomnilnik in naloži tudi vse dodatne gonilnike strojne opreme, ki so označeni z “BOOT_START,” kar pomeni, da jih je treba naložiti ob zagonu. Jedro Windows nato zažene proces upravitelja sej (Smss.exe), ki zažene sistemsko sejo in naloži dodatne gonilnike. Ta postopek se nadaljuje in Windows naloži osnovne storitve, kot tudi pozdravni zaslon, ki vam omogoča prijavo.

V Linuxu zagonski nalagalnik GRUB naloži jedro Linuxa. Jedro tudi zažene sistem init - to je systemd na večini modernih distribucij Linuxa. Sistem init obravnava zagonske storitve in druge uporabniške procese, ki vodijo vse do prijavnega poziva.

Ta vključeni proces je le način, da se vse pravilno naloži, tako da delate stvari v pravilnem vrstnem redu.

Mimogrede, tako imenovani »zagonski programi« se dejansko naložijo, ko se prijavite v svoj uporabniški račun, ne pa ob zagonu sistema. Toda nekatere osnovne storitve (v sistemu Windows) ali demoni (v Linuxu in macOS) se zaženejo v ozadju, ko se sistem zažene.

Postopek zaustavitve je precej vključen. Tukaj je točno, kaj se zgodi, ko zaustavite računalnik ali se odjavite iz računalnika z operacijskim sistemom Windows.

Zasluge za sliko: Suwan Waenlor / Shutterstock.com, DR-images / Shutterstock.com,