מה בדיוק קורה כאשר אתה מפעיל את המחשב?

כאשר אתה מפעיל את המחשב, הוא עובר תהליך "אתחול" - מונח שמגיע מהמילה "bootstrap". הנה מה שקורה ברקע - בין אם אתה משתמש במערכת Windows PC, Mac או Linux.

חומרת החומרה מופעלת

כאשר אתה לוחץ על לחצן ההפעלה, המחשב מספק חשמל למרכיביו - לוח האם, המעבד, הדיסקים הקשיחים, כונני מצב מוצק, מעבדים גרפיים וכל דבר אחר במחשב.

פיסת החומרה המספקת חשמל ידועה כ"ספק כוח ". בתוך מחשב שולחני טיפוסי, זה נראה כמו קופסה בפינת התיק (הדבר הצהוב בתמונה לעיל), וזה המקום שבו אתה מתחבר AC כבל חשמל.

CPU טוען את UEFI או ה- BIOS

עכשיו שיש לו חשמל, CPU מאתחל את עצמו ומחפש תוכנית קטנה המאוחסנת בדרך כלל שבב על לוח האם.

בעבר, המחשב טעון משהו שנקרא BIOS (בסיסי קלט / פלט המערכת). על מחשבים מודרניים, CPU טוען UffI (Unified Extensible Firmware Interface) קושחה במקום. זהו תחליף מודרני עבור ה- BIOS הישן. אבל, כדי לעשות את זה מבלבל עוד יותר, כמה יצרני PC עדיין לקרוא את תוכנת UEFI "BIOS" בכל מקרה.

בדיקות UEFI או BIOS ואתחול חומרה

ה- BIOS או הקושחה UEFI טוען הגדרות תצורה ממקום מיוחד על לוח האם, באופן מסורתי, זה היה בזיכרון מגובים על ידי סוללה CMOS. אם תשנה הגדרות ברמה נמוכה במסך הגדרות ה- BIOS או UEFI, זה המקום שבו מאוחסנות ההגדרות המותאמות אישית.

המעבד מפעיל את ה- UEFI או ה- BIOS, אשר בודק ומאתחל את חומרת המערכת - כולל ה- CPU עצמו. לדוגמה, אם אין במחשב שלך זיכרון RAM, הוא יצפצף ויציג שגיאה, ובכך יפסיק את תהליך האתחול. זה ידוע בשם POST (כוח על בדיקה עצמית) תהליך.

ייתכן שתראה את הלוגו של יצרן המחשב מופיע על המסך במהלך תהליך זה, ולעתים קרובות תוכל ללחוץ על לחצן כדי לגשת למסך הגדרות BIOS או UEFI מכאן. עם זאת, מחשבים מודרניים רבים טסים בתהליך זה כל כך מהר, כי הם לא טורחים להציג לוגו דורשים גישה למסך הגדרת UEFI שלהם מתוך תפריט אפשרויות Windows Boot.

UEFI יכול לעשות הרבה יותר מאשר רק אתחול חומרה; זה באמת מערכת הפעלה זעירה. לדוגמה, Intel CPUs כולל את Intel Management Engine. זה מספק מגוון רחב של תכונות, כולל כוח של אינטל Active Management טכנולוגיה, המאפשר ניהול מרחוק של מחשבים עסקיים.

את Uphi או BIOS ידיים כבוי על התקן אתחול

לאחר ביצוע הבדיקה ואיתחול החומרה שלך, ה- UEFI או ה- BIOS יסגיר את האחריות לאתחול המחשב שלך למערכת האתחול של מערכת ההפעלה שלך.

UEFI או ה- BIOS מחפש "התקן אתחול" כדי לאתחל את מערכת ההפעלה שלך. בדרך כלל זהו הדיסק הקשיח של המחשב או כונן מצב מוצק, אך ייתכן שהוא גם תקליטור, DVD, כונן USB או מיקום רשת. התקן האתחול ניתן להגדרה מתוך מסך הגדרת UEFI או BIOS. אם יש לך התקני אתחול מרובים, ה- UEFI או ה- BIOS ינסו להעביר להם את תהליך האתחול בסדר שבו הם רשומים. כך, לדוגמה, אם יש לך אתחול DVD בכונן האופטי שלך, המערכת עשויה לנסות להתחיל מזה לפני שהיא מנסה להתחיל מהכונן הקשיח.

באופן מסורתי, ה- BIOS הביט ב- MBR (אתחול האתחול הראשי), סקטור אתחול מיוחד בתחילת הדיסק. ה- MBR מכיל קוד הטוען את שאר מערכת ההפעלה, המכונה "Bootloader". ה- BIOS מבצע את מנהל האתחול, שלוקח אותו משם ומתחיל אתחול מערכת ההפעלה בפועל - Windows או Linux, לדוגמה.

מחשבים עם UEFI עדיין יכולים להשתמש בשיטה זו בסגנון הישן MBR אתחול כדי לאתחל מערכת הפעלה, אבל הם בדרך כלל להשתמש במשהו שנקרא הפעלה EFI במקום. אלה לא צריך להיות מאוחסן בתחילת הדיסק. במקום זאת, הם מאוחסנים על משהו שנקרא "מחיצת מערכת EFI."

כך או כך, העיקרון זהה - ה- BIOS או UEFI בוחן התקן אחסון במערכת כדי לחפש תוכנית קטנה, ב- MBR או במחיצה של מערכת EFI, ומפעילה אותה. אם אין התקן אתחול אתחול, תהליך האתחול נכשל, ותוצג הודעת שגיאה על כך בתצוגה.

במחשבים מודרניים, הקושחה של UEFI מוגדרת בדרך כלל עבור "Secure Boot". הדבר מבטיח שמערכת ההפעלה שהיא מתחילה לא טופלה ולא תטען תוכנות זדוניות ברמה נמוכה. אם האפשרות Secure Boot מופעלת, UEFI בודקת אם מנהל האתחול חתום כראוי לפני תחילתו.

טוען את מערכת ההפעלה המלאה

Bootloader היא תוכנית קטנה שיש לה את המשימה הגדולה של אתחול שאר מערכת ההפעלה. Windows משתמש ב Bootloader בשם Windows Boot Manager (Bootmgr.exe), רוב מערכות הלינוקס משתמשות ב- GRUB, ו- Macs משתמשות במשהו שנקרא boot.efi.

אם יש בעיה עם מנהל האתחול - לדוגמה, אם הקבצים שלו פגומים בדיסק - תראה הודעת שגיאה של מנהל האתחול ותהליך האתחול יפסיק.

Bootleoader הוא רק תוכנית אחת קטנה, וזה לא מטפל בתהליך האתחול בכוחות עצמו. ב- Windows, מנהל האתחול של Windows מוצא ומתחיל את Windows Loader Loader. מערכת ההפעלה של OS טוענת מנהלי התקנים חיוניים הנחוצים להפעלת הקרנל - חלק הליבה של מערכת ההפעלה Windows - ולאחר מכן משיקה את הקרנל. לאחר מכן, הקרנל טוען את מערכת הרישום לזיכרון ומטעין גם את כל מנהלי החומרה הנוספים המסומנים ב- "BOOT_START", כלומר, יש לטעון אותם בעת האתחול. הליבה של Windows מכן משיקה את תהליך מנהל ההפעלה (Smss.exe), אשר מתחיל את הפעלת המערכת וטוען מנהלי התקנים נוספים. תהליך זה נמשך, ו- Windows טוען שירותי רקע כמו גם את מסך הפתיחה, המאפשר לך להיכנס.

ב- Linux, טוען האתחול GRUB טוען את הליבה של לינוקס. הקרנל גם מתחיל את מערכת init-זה systemd על רוב הפצות לינוקס המודרנית. מערכת init מטפלת בשירותים מתחילים ובתהליכי משתמש אחרים שמובילים כל הדרך להנחיית התחברות.

תהליך זה הוא רק דרך לעשות הכל לטעון כראוי על ידי עושה דברים בסדר הנכון.

אגב, מה שנקרא "תוכניות ההפעלה" למעשה לטעון כאשר אתה נכנס לחשבון המשתמש שלך, לא כאשר המערכת אתחול. אבל כמה שירותי רקע (ב- Windows) או daemons (על לינוקס ו- MacOS) הם התחילו ברקע כאשר אתחול המערכת.

תהליך הכיבוי הוא די מעורב, יותר מדי. הנה בדיוק מה שקורה כאשר אתה סוגר או יוצא ממחשב Windows.

אשראי תמונה: Suwan Waenlor / Shutterstock.com, DR-images / Shutterstock.com,