Какво точно се случва, когато включите компютъра си?
Когато включите компютъра, той преминава през процес на зареждане - термин, който идва от думата "bootstrap". Ето какво се случва на заден план - дали използвате компютър с Windows, Mac или Linux.
Хардуерът е включен
Когато натиснете бутона за захранване, компютърът доставя захранване на компонентите - дънната платка, процесора, твърдите дискове, твърдите дискове, графичните процесори и всичко останало в компютъра..
Част от хардуера, който доставя енергия, е известен като "захранване". Вътре в обикновен настолен компютър, той изглежда като кутия в ъгъла на кутията (жълтото нещо на снимката по-горе) и там, където свързвате AC захранващ кабел.
CPU Зарежда UEFI или BIOS
Сега, когато има електричество, CPU се инициализира и търси малка програма, която обикновено се съхранява в чип на дънната платка..
В миналото компютърът зарежда нещо, наречено BIOS (Basic Input / Output System). На съвременните компютри процесорът вместо това зарежда UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) фърмуер. Това е модерна подмяна на стария BIOS. Но, за да стане още по-объркващо, някои производители на персонални компютри все пак все пак наричат UEFI софтуера „BIOS“.
UEFI или BIOS тества и инициализира хардуера
BIOS или UEFI фърмуерът зарежда конфигурационни настройки от специално място на дънната платка - традиционно това е в паметта, поддържана от CMOS батерия. Ако промените някои настройки на ниско ниво в екрана за настройки на BIOS или UEFI, тук се съхраняват потребителските ви настройки.
Процесорът изпълнява UEFI или BIOS, който тества и инициализира хардуера на вашата система, включително самия процесор. Например, ако компютърът ви няма RAM, той ще издаде звуков сигнал и ще ви покаже грешка, като спре процеса на зареждане. Това е известно като POST (Power On Self Test) процес.
Можете да видите логото на производителя на компютъра по време на този процес и често можете да натиснете бутон, за да отворите екрана с настройки на BIOS или UEFI. Въпреки това, много модерни компютри летят през този процес толкова бързо, че не се притесняват да показват лого и изискват достъп до екрана за настройка на UEFI от менюто Опции за стартиране на Windows..
UEFI може да направи много повече, отколкото просто да инициализира хардуера; това е наистина малка операционна система. Например Intel процесорите имат Intel Management Engine. Това осигурява разнообразие от функции, включително захранването на Intel's Active Management Technology, което позволява дистанционно управление на бизнес компютри.
UEFI или BIOS ръцете се изключват за стартиращо устройство
След като тестването и инициализирането на хардуера се извърши, UEFI или BIOS ще предадат отговорността за зареждане на компютъра към зареждащия ви компютър на операционната система..
UEFI или BIOS търси "устройство за стартиране", от което да стартира вашата операционна система. Обикновено това е твърдият диск на вашия компютър или SSD устройството, но може да бъде и CD, DVD, USB устройство или мрежово местоположение. Устройството за стартиране се конфигурира от екрана за настройка на UEFI или BIOS. Ако имате няколко устройства за стартиране, UEFI или BIOS се опитват да предадат процеса на стартиране на тях в реда, в който са изброени. Така например, ако имате оптично устройство за зареждане на DVD, системата може да се опита да започне от това, преди да се опита да започне от твърдия ви диск..
Традиционно BIOS разглежда MBR (master boot record), специален зареждащ сектор в началото на диска. MBR съдържа код, който зарежда останалата част от операционната система, известна като "bootloader". BIOS изпълнява буутлоудъра, който го взема от там и започва да зарежда действителната операционна система Windows или Linux, например.
Компютрите с UEFI все още могат да използват този стар стил MBR метод за зареждане за зареждане на операционна система, но те обикновено използват нещо, наречено изпълним файл EFI. Те не трябва да се съхраняват в началото на диска. Вместо това, те се съхраняват на нещо, наречено "EFI дял на системата".
Така или иначе, принципът е същият - BIOS или UEFI изследва устройство за съхранение на вашата система, за да търси малка програма, или в MBR или на EFI системен дял, и я изпълнява. Ако няма стартиращо устройство за стартиране, процесът на зареждане се проваля и ще видите съобщение за грешка, което се извежда на дисплея.
На съвременните компютри, фърмуерът на UEFI обикновено е конфигуриран за “Secure Boot”. Това гарантира, че операционната система, която стартира, не е била подправена и няма да зарежда зловреден софтуер от ниско ниво. Ако Secure Boot е активиран, UEFI проверява дали bootloader е правилно подписан преди да го стартира.
Bootloader зарежда пълната операционна система
Буутлоудъра е малка програма, която има голямата задача да стартира останалата част от операционната система. Windows използва буутлоудъра Windows Boot Manager (Bootmgr.exe), повечето Linux системи използват GRUB, а Mac-овете използват нещо, наречено boot.efi.
Ако има проблем с буутлоудъра - например, ако файловете му са повредени на диска, ще видите съобщение за грешка в bootloader и процесът на зареждане ще спре.
Буутлоудъра е само една малка програма и не се справя сама с процеса на зареждане. В Windows Windows Boot Manager открива и стартира Windows Loader. Зареждащият операционната система зарежда основните драйвери на хардуера, които са необходими, за да стартират ядрото - основната част на операционната система Windows - и след това стартира ядрото. След това ядрото зарежда системния регистър в паметта и също така зарежда всички допълнителни хардуерни драйвери, които са маркирани с “BOOT_START”, което означава, че трябва да бъдат заредени при стартиране. След това ядрото на Windows стартира процеса на диспечера на сесии (Smss.exe), който стартира системната сесия и зарежда допълнителни драйвери. Този процес продължава и Windows зарежда фонови услуги, както и началния екран, което ви позволява да влезете.
На Linux, зареждащият товарач на GRUB зарежда ядрото на Linux. Ядрото също стартира init системата - която е systemd на повечето модерни Linux дистрибуции. Системата init обработва стартовите услуги и други потребителски процеси, които водят чак до подканата за влизане.
Този включен процес е просто начин да направите всичко правилно заредено, като правите нещата в правилния ред.
Между другото, така наречените "стартиращи програми" всъщност зареждат, когато влезете в потребителския си акаунт, а не когато системата се стартира. Но някои фонови услуги (в Windows) или демони (в Linux и macOS) се стартират във фонов режим, когато системата се стартира.
Процесът на изключване също е доста ангажиран. Ето какво точно се случва, когато изключите или излезете от компютър с Windows.
Кредит за снимката: Suwan Waenlor / Shutterstock.com, DR-images / Shutterstock.com,
