Apa yang Tepat berlaku Apabila Anda Menghidupkan Komputer Anda?

Apabila anda menghidupkan komputer, ia berjalan melalui proses "boot up" - istilah yang berasal dari perkataan "bootstrap." Inilah yang berlaku di latar belakang-sama ada anda menggunakan sistem Windows PC, Mac, atau Linux.

Kuasa Perkakasan

Apabila anda menekan butang kuasa, komputer membekalkan kuasa kepada komponennya-motherboard, CPU, cakera keras, pemacu keadaan pepejal, pemproses grafik, dan segala-galanya di dalam komputer.

Sekeping perkakasan yang membekalkan kuasa dikenali sebagai "bekalan kuasa." Di dalam PC desktop tipikal, ia kelihatan seperti kotak di penjuru kes (perkara kuning di gambar di atas), dan di mana anda menyambungkan AC kabel kuasa.

CPU Beban UEFI atau BIOS

Sekarang bahawa ia mempunyai tenaga elektrik, CPU memulakan dirinya dan mencari program kecil yang biasanya disimpan dalam cip pada motherboard.

Pada masa lalu, PC memuatkan sesuatu yang dipanggil BIOS (Sistem Input / Output Asas.) Pada PC moden, CPU memuatkan firmware UEFI (Unified Extendible Firmware Interface) sebaliknya. Ini adalah pengganti moden untuk BIOS gaya lama. Tetapi, untuk menjadikannya lebih mengelirukan, beberapa pengeluar PC masih memanggil perisian "ULR" mereka.

Ujian UEFI atau BIOS dan Inisialisasi Perkakasan

BIOS atau firmware UEFI memuatkan tetapan tatarajah dari tempat khas pada motherboard-secara tradisinya, ini adalah dalam memori yang disokong oleh bateri CMOS. Jika anda mengubah beberapa tetapan peringkat rendah dalam skrin tetapan BIOS atau UEFI anda, ini adalah di mana tetapan tersuai anda disimpan.

CPU menjalankan UEFI atau BIOS, yang menguji dan menginisialisasi perkakasan sistem anda-termasuk CPU itu sendiri. Sebagai contoh, jika komputer anda tidak mempunyai sebarang RAM, ia akan menjadi bip dan menunjukkan ralat, menghentikan proses boot. Ini dikenali sebagai proses POST (Power On Self Test).

Anda mungkin melihat logo pengilang PC muncul di skrin anda semasa proses ini, dan anda sering boleh menekan butang untuk mengakses skrin tetapan BIOS atau UEFI anda dari sini. Walau bagaimanapun, banyak PC moden yang terbang melalui proses ini begitu cepat sehingga mereka tidak repot-repot memaparkan logo dan memerlukan mengakses skrin tetapan UEFI mereka dari menu Windows Boot Options.

UEFI boleh melakukan lebih daripada sekadar memulakan perkakasan; ia benar-benar satu sistem operasi kecil. Sebagai contoh, CPU Intel mempunyai Enjin Pengurusan Intel. Ini menyediakan pelbagai ciri, termasuk menggerakkan Teknologi Pengurusan Aktif Intel, yang membolehkan pengurusan jauh dari PC perniagaan.

UEFI atau BIOS Hands Off ke Device Boot

Setelah selesai menguji dan memulakan perkakasan anda, UEFI atau BIOS akan menyerahkan tanggungjawab untuk boot PC anda ke pemuat boot sistem operasi anda.

UEFI atau BIOS mencari "peranti boot" untuk boot sistem operasi anda dari. Ini biasanya cakera keras komputer anda atau pemacu keadaan pepejal, tetapi mungkin juga CD, DVD, pemacu USB, atau lokasi rangkaian. Peranti boot boleh dikonfigurasi dari dalam skrin persediaan UEFI atau BIOS. Sekiranya anda mempunyai pelbagai peranti boot, UEFI atau BIOS cuba untuk menyerahkan proses permulaan kepada mereka mengikut susunan yang mereka disenaraikan. Jadi, sebagai contoh, jika anda mempunyai DVD bootable dalam pemacu optik anda, sistem mungkin cuba bermula dari itu sebelum ia cuba bermula dari cakera keras anda.

Secara tradisinya, BIOS memandang MBR (rekod boot induk), sektor boot khas pada permulaan cakera. MBR mengandungi kod yang memuatkan sistem operasi yang lain, yang dikenali sebagai "bootloader." BIOS melaksanakan bootloader, yang mengambilnya dari sana dan mula boot sistem operasi sebenar-Windows atau Linux, misalnya.

Komputer dengan UEFI masih boleh menggunakan kaedah boot MBR gaya lama ini untuk boot sistem operasi, tetapi biasanya menggunakan sesuatu yang dipanggil EFI executable instead. Ini tidak perlu disimpan pada permulaan cakera. Sebaliknya, mereka disimpan pada sesuatu yang dipanggil "partition sistem EFI."

Sama ada cara, prinsipnya sama - BIOS atau UEFI memeriksa peranti penyimpanan pada sistem anda untuk mencari program kecil, sama ada dalam MBR atau pada partition sistem EFI, dan mengendalikannya. Jika tiada peranti booting bootable, proses bootup gagal, dan anda akan melihat mesej ralat yang mengatakan pada paparan anda.

Pada PC moden, firmware UEFI umumnya dikonfigurasikan untuk "Boot Secure." Ini memastikan sistem operasi yang bermula tidak diganggu dan tidak akan memuat malware peringkat rendah. Sekiranya Boot Secure diaktifkan, UEFI memeriksa sama ada pemuat boot telah ditandatangani dengan betul sebelum memulakannya.

Bootloader Memuatkan OS Penuh

Bootloader adalah program kecil yang mempunyai tugas besar untuk memobilkan sistem operasi yang lain. Windows menggunakan bootloader bernama Windows Boot Manager (Bootmgr.exe), kebanyakan sistem Linux menggunakan GRUB, dan Mac menggunakan sesuatu yang dipanggil boot.efi.

Jika ada masalah dengan bootloader-contohnya, jika failnya rosak pada cakera-anda akan melihat mesej ralat penguat boot, dan proses boot akan berhenti.

Pembuat boot hanyalah satu program kecil, dan ia tidak mengendalikan proses boot sendiri. Di Windows, Pengurus Windows Boot mendapati dan memulakan Windows OS Loader. Pemuat OS memuat pemacu perkakasan penting yang diperlukan untuk menjalankan kernel-bahagian teras sistem operasi Windows-dan kemudian melancarkan kernel. Kernel kemudian memuat sistem Registry ke dalam memori dan juga memuatkan mana-mana pemandu perkakasan tambahan yang ditandai dengan "BOOT_START," yang bermaksud ia perlu dimuatkan pada boot. Kernel Windows kemudian melancarkan proses pengurus sesi (Smss.exe), yang memulakan sesi sistem dan memuatkan pemandu tambahan. Proses ini berterusan, dan Windows memuatkan perkhidmatan latar belakang serta skrin selamat datang, yang membolehkan anda melog masuk.

Di Linux, loader boot GRUB memuat kernel Linux. Kernel juga memulakan sistem init-sistem pada kebanyakan pengedaran Linux moden. Sistem init mengendalikan perkhidmatan bermula dan proses pengguna lain yang membawa semua jalan ke log masuk.

Proses yang terlibat ini hanyalah satu cara untuk membuat segala-galanya beban dengan betul dengan melakukan perkara-perkara dalam susunan yang betul.

Dengan cara ini, apa yang dipanggil "program permulaan" sebenarnya memuat apabila anda mendaftar masuk ke akaun pengguna anda, bukan ketika sistem boot. Tetapi beberapa perkhidmatan latar belakang (pada Windows) atau daemon (di Linux dan macOS) dimulakan di latar belakang apabila sistem boot anda.

Proses pemadaman juga sangat terlibat. Inilah yang berlaku apabila anda menutup atau keluar dari PC Windows.

Kredit Imej: Suwan Waenlor / Shutterstock.com, DR-images / Shutterstock.com,