Ce se întâmplă exact când porniți computerul?

Când porniți un computer, acesta trece printr-un proces "boot up" - un termen care vine din cuvântul "bootstrap". Iată ce se întâmplă în fundal - fie că utilizați un sistem Windows PC, Mac sau Linux.

Puterile hardware pornit

Când apăsați butonul de alimentare, computerul alimentează componentele sale - placa de bază, CPU, hard disk-uri, unități SSD, procesoare grafice și orice altceva în computer.

Piesa de hardware care furnizează energie este cunoscută sub numele de "sursa de alimentare". În interiorul unui PC desktop tipic, aceasta arată ca o cutie de la colțul casetei (lucru galben în imaginea de mai sus) și este locul în care conectați AC Cablu de alimentare.

CPU-ul Încarcă UEFI sau BIOS-ul

Acum că are energie electrică, CPU se inițializează și caută un mic program care este de obicei stocat într-un cip pe placa de bază.

În trecut, PC-ul a încărcat ceva numit BIOS (Basic Input / Output System). Pe PC-urile moderne CPU-ul încarcă în schimb firmware-ul UEFI (Unified Extensible Firmware Interface). Acesta este un înlocuitor modern pentru BIOS-ul vechi. Dar, pentru a crea o confuzie suplimentară, unii producători de PC-uri încă numesc software-ul UEFI "BIOS" oricum.

Testele UEFI sau BIOS inițiază hardware

Firmware-ul BIOS sau UEFI încarcă setările de configurare dintr-un loc special pe placa de bază - în mod tradițional, acesta a fost în memorie, susținut de o baterie CMOS. Dacă schimbați unele setări la nivel scăzut în ecranul de setări BIOS sau UEFI, aici sunt locurile în care sunt stocate setările dvs. personalizate.

CPU-ul rulează UEFI sau BIOS, care testează și inițializează hardware-ul sistemului - inclusiv procesorul propriu-zis. De exemplu, dacă computerul dvs. nu are nici o memorie RAM, acesta va emite un semnal sonor și va afișa o eroare, oprind procesul de încărcare. Acesta este cunoscut sub numele de procesul POST (Power On Self Test).

Este posibil ca pe parcursul acestui proces să apară sigla producătorului PC-ului și puteți apăsa de multe ori un buton pentru a accesa ecranul de setări BIOS sau UEFI de aici. Cu toate acestea, multe PC-uri moderne zboară prin acest proces atât de repede, încât nu deranjează afișarea unei sigle și necesită accesarea ecranului de setare UEFI din meniul Opțiuni de pornire Windows.

UEFI poate face mult mai mult decât să inițieze hardware; este într-adevăr un sistem de operare mic. De exemplu, procesoarele Intel au Intel Management Engine. Aceasta oferă o varietate de caracteristici, inclusiv alimentarea tehnologiei Active Management Intel, care permite gestionarea de la distanță a PC-urilor de afaceri.

UEFI sau BIOS se oprește la un dispozitiv de încărcare

După ce a fost efectuată testarea și inițializarea hardware-ului dvs., UEFI sau BIOS-ul va transfera responsabilitatea pentru pornirea calculatorului dvs. la încărcătorul de încărcare al sistemului de operare.

UEFI sau BIOS caută un "dispozitiv de boot" pentru a porni sistemul de operare. Acesta este, de obicei, hard disk-ul calculatorului sau unitatea SSD, dar poate fi de asemenea un CD, DVD, unitate USB sau locație de rețea. Dispozitivul de pornire este configurabil din ecranul de configurare UEFI sau BIOS. Dacă aveți mai multe dispozitive de boot, UEFI sau BIOS încearcă să le înmâneze procesului de pornire în ordinea în care sunt listate. De exemplu, dacă aveți un DVD bootabil în unitatea optică, sistemul ar putea încerca să pornească de la acesta înainte de a încerca să pornească de la hard disk.

În mod tradițional, un BIOS a analizat MBR (boot master record), un sector de boot special la începutul unui disc. MBR conține codul care încarcă restul sistemului de operare, cunoscut sub numele de "bootloader". BIOS execută bootloader-ul, care îl duce de acolo și începe să booteze sistemul de operare real - Windows sau Linux, de exemplu.

Computerele cu UEFI pot utiliza în continuare această metodă de boot MBR în stil vechi pentru a porni un sistem de operare, dar în schimb utilizează în schimb ceva numit executabil EFI. Acestea nu trebuie să fie stocate la începutul unui disc. În schimb, ele sunt stocate pe ceva numit "partiție de sistem EFI".

În orice caz, principiul este același - BIOS-ul sau UEFI examinează un dispozitiv de stocare pe sistemul dvs. pentru a căuta un mic program, fie în MBR, fie pe o partiție de sistem EFI și o execută. Dacă nu există niciun dispozitiv de boot bootabil, procesul de boot nu reușește și veți vedea un mesaj de eroare care spune acest lucru pe afișaj.

Pe PC-urile moderne, firmware-ul UEFI este în general configurat pentru "Secure Boot". Acest lucru asigură că sistemul de operare pe care îl pornește nu a fost manipulat și nu va încărca malware de nivel scăzut. Dacă este activată funcția Secure Boot, UEFI verifică dacă bootloader-ul este semnat corect înainte de a porni.

Bootloader-ul încarcă sistemul de operare complet

Bootloader-ul este un mic program care are sarcina mare de a porni restul sistemului de operare. Windows utilizează un bootloader numit Boot Manager (Bootmgr.exe), majoritatea sistemelor Linux folosesc GRUB, iar Mac-urile folosesc ceva numit boot.efi.

Dacă există o problemă cu încărcătorul de boot - de exemplu, dacă fișierele sale sunt corupte pe disc - veți vedea un mesaj de eroare în bootloader și procesul de încărcare se va opri.

Bootloader-ul este doar un mic program și nu se ocupă singur de boot. În Windows, Windows Boot Manager găsește și pornește încărcătorul de sistem Windows. Încărcătorul OS încarcă driverele hardware esențiale care sunt necesare pentru a rula nucleul - partea principală a sistemului de operare Windows - și apoi lansează nucleul. Kernelul încarcă apoi sistemul de registru în memorie și încarcă orice drivere hardware suplimentare care sunt marcate cu "BOOT_START", ceea ce înseamnă că ar trebui încărcate la boot. Kernel-ul Windows lansează apoi procesul de gestionare a sesiunilor (Smss.exe), care inițiază sesiunea de sistem și încarcă drivere suplimentare. Acest proces continuă și Windows încarcă serviciile de fundal, precum și ecranul de întâmpinare, care vă permite să vă conectați.

Pe Linux, încărcătorul de încărcare GRUB încarcă kernel-ul Linux. Kernelul pornește de asemenea sistemul init - care este sistematizat pe cele mai moderne distribuții Linux. Sistemul init se ocupă de serviciile de pornire și de alte procese ale utilizatorilor care conduc până la un prompt de conectare.

Acest proces implicat este doar o modalitate de a face ca totul să se încarce corect făcând lucrurile în ordinea corectă.

Apropo, așa-numitele "programe de pornire" se încarcă atunci când vă conectați la contul dvs. de utilizator, nu când boot-ul sistemului. Dar unele servicii de fundal (pe Windows) sau daemon (pe Linux și MacOS) sunt pornite în fundal atunci când boot-ul sistemului dumneavoastră.

Procesul de închidere este destul de implicat, de asemenea. Iată exact ce se întâmplă când închideți sau deconectați de pe un PC Windows.

Image Credit: Suwan Waenlor / Shutterstock.com, DR-images / Shutterstock.com,