Mitä oikein tapahtuu, kun käynnistät tietokoneen?
Kun käynnistät tietokoneen, se kulkee käynnistysprosessin läpi - termi, joka tulee sanasta "bootstrap." Tässä on taustalla tapahtuva, käytätkö Windows PC: tä, Macia tai Linux-järjestelmää.
Laitteiston valtuudet
Kun painat virtapainiketta, tietokone toimittaa komponentteja - emolevyä, CPU: ta, kiintolevyjä, solid-state-asemia, grafiikkaprosessoreita ja kaikkea muuta tietokoneessa..
Virtaa toimiva laitteisto tunnetaan ”virtalähteenä”. Tyypillisessä pöytätietokoneessa se näyttää olevan kotelo kotelon kulmassa (keltainen asia yllä olevassa kuvassa), ja se on AC-liitäntä. virtajohto.
CPU lataa UEFI: n tai BIOSin
Nyt kun sillä on sähköä, keskusyksikkö alustaa itsensä ja etsii pienen ohjelman, joka on tyypillisesti tallennettu emolevyn siruun.
Aiemmin tietokone ladasi jotain BIOS (Basic Input / Output System.) Nykyaikaisissa tietokoneissa keskusyksikkö lataa UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) -ohjelmiston. Tämä on nykyaikainen korvaus vanhaan tyyliin BIOSiin. Jotta PC-valmistajat olisivatkin hämmentäviä, jotkut PC-valmistajat kutsuvat silti edelleen UEFI-ohjelmistoa BIOS.
UEFI tai BIOS testaa ja alustaa laitteiston
BIOS- tai UEFI-laiteohjelmisto lataa kokoonpanoasetukset emolevyn erityisestä paikasta - perinteisesti tämä oli muistissa, jota tuki CMOS-akku. Jos muutat joitakin matalan tason asetuksia BIOS- tai UEFI-asetusten näytössä, muokatut asetukset tallennetaan.
CPU käyttää UEFI: ta tai BIOSia, joka testaa ja alustaa järjestelmän laitteiston, mukaan lukien CPU. Jos tietokoneessasi ei ole esimerkiksi RAM-muistia, se antaa äänimerkin ja näyttää virheen, pysäyttää käynnistysprosessin. Tätä kutsutaan POST (Power On Self Test) -prosessiksi.
Saatat nähdä tietokoneen valmistajan logon näytössäsi tämän prosessin aikana, ja voit usein painaa painiketta päästäksesi BIOS- tai UEFI-asetusten näyttöön täältä. Monet nykyaikaiset tietokoneet lentävät tämän prosessin läpi niin nopeasti, että ne eivät häiritse logon näyttämistä ja vaativat pääsyä niiden UEFI-asetusnäyttöön Windowsin käynnistysasetusten valikosta.
UEFI voi tehdä paljon enemmän kuin vain alustaa laitteistoa; se on todella pieni käyttöjärjestelmä. Esimerkiksi Intelin CPU-laitteissa on Intel Management Engine. Tämä tarjoaa monenlaisia ominaisuuksia, kuten Intelin Active Management -teknologian käyttämisen, joka mahdollistaa yritysten tietokoneiden etähallinnan.
UEFI- tai BIOS-kädet pois päältä käynnistyslaitteeseen
Kun laite on testannut ja alustanut laitteiston, UEFI tai BIOS luovuttaa vastuun tietokoneen käynnistämisestä käyttöjärjestelmän käynnistyslataimelle.
UEFI tai BIOS etsii käynnistyslaitteen käynnistämään käyttöjärjestelmän. Tämä on yleensä tietokoneen kiintolevy tai solid-state-asema, mutta se voi olla myös CD-, DVD-, USB-asema tai verkkoasema. Käynnistyslaite on konfiguroitavissa UEFI- tai BIOS-asetusnäytöstä. Jos sinulla on useita käynnistyslaitteita, UEFI tai BIOS yrittää luovuttaa käynnistyksen heille siinä järjestyksessä kuin ne on lueteltu. Jos esimerkiksi optisessa asemassa on käynnistys-DVD, järjestelmä saattaa yrittää käynnistää siitä ennen kuin se yrittää käynnistää kiintolevyltä.
Perinteisesti BIOS tarkasteli MBR: ää (master boot record), joka on erityinen käynnistyssektori levyn alussa. MBR sisältää koodin, joka lataa loput käyttöjärjestelmästä, joka tunnetaan nimellä "bootloader". BIOS suorittaa käynnistyslataimen, joka ottaa sen sinne ja alkaa käynnistää todellisen käyttöjärjestelmän, esimerkiksi Windows tai Linux..
UEFI-tietokoneilla voidaan käyttää tätä vanhaa tyyliä käyttävää MBR-käynnistysmenetelmää käyttöjärjestelmän käynnistämiseen, mutta ne käyttävät tavallisesti jotain EFI-suoritetta. Näitä ei tarvitse tallentaa levyn alkuun. Sen sijaan ne tallennetaan "EFI-järjestelmän osioon".
Joka tapauksessa periaate on sama - BIOS tai UEFI tutkii järjestelmän tallennuslaitetta etsimään pienen ohjelman joko MBR: ssä tai EFI-järjestelmän osiossa ja suorittaa sen. Jos käynnistyslaitetta ei ole käynnistettävissä, käynnistysprosessi epäonnistuu, ja näyttöön tulee virheilmoitus.
Nykyaikaisissa tietokoneissa UEFI-laiteohjelmisto on yleensä määritetty "Secure Boot" -toiminnolle. Näin varmistetaan, että sen käynnistämä käyttöjärjestelmä ei ole muuttunut ja että se ei lataa matalan tason haittaohjelmia. Jos Secure Boot -toiminto on käytössä, UEFI tarkistaa, onko käynnistyslataaja allekirjoitettu oikein ennen sen käynnistämistä.
Bootloader lataa koko käyttöjärjestelmän
Käynnistyslatausohjelma on pieni ohjelma, jolla on suuri tehtävä käynnistää loput käyttöjärjestelmä. Windows käyttää käynnistyslatainta nimeltä Windows Boot Manager (Bootmgr.exe), useimmat Linux-järjestelmät käyttävät GRUBia, ja Macissa käytetään jotain boot.efia..
Jos käynnistyslataimessa on ongelma, esimerkiksi jos sen tiedostot ovat vioittuneet levyllä, näet käynnistyslataimen virhesanoman, ja käynnistysprosessi lakkaa.
Bootloader on vain yksi pieni ohjelma, eikä se käsittele käynnistysprosessia yksin. Windowsissa Windows Boot Manager löytää ja käynnistää Windows-käyttöjärjestelmän. OS-latauslaite lataa olennaiset laiteohjaimet, joita tarvitaan Windows-käyttöjärjestelmän ytimen suorittamiseen, ja käynnistää sitten ytimen. Tämän jälkeen ydin ladaa järjestelmän rekisterin muistiin ja lataa myös muita laitteistoajureita, jotka on merkitty ilmaisulla “BOOT_START”, mikä tarkoittaa, että ne pitäisi ladata käynnistyksen yhteydessä. Tämän jälkeen Windows-ydin käynnistää istunnonhallintaprosessin (Smss.exe), joka käynnistää järjestelmän istunnon ja lataa lisää ajureita. Tämä prosessi jatkuu, ja Windows lataa taustapalveluja sekä tervetuloaikkunan, jonka avulla voit kirjautua sisään.
Linuxissa GRUB-käynnistyslataaja lataa Linux-ytimen. Ydin käynnistää myös init-järjestelmän, joka on systemd useimmissa uusimmissa Linux-jakeluissa. Init-järjestelmä käsittelee käynnistyspalvelut ja muut käyttäjän prosessit, jotka johtavat aina sisäänkirjautumispyyntöön.
Tämä prosessi on vain tapa, jolla kaikki ladataan oikein oikein tekemällä asioita.
Muuten, niin sanotut käynnistysohjelmat latautuvat itse, kun kirjaudut käyttäjätiliisi, ei silloin, kun järjestelmä käynnistyy. Mutta jotkin taustapalvelut (Windowsissa) tai demonit (Linuxissa ja MacOSissa) käynnistyvät taustalla, kun järjestelmä käynnistyy.
Sammutusprosessi on melko mukana. Seuraavassa on täsmälleen mitä tapahtuu, kun suljet tai poistat Windows-tietokoneen.
Kuvaluotto: Suwan Waenlor / Shutterstock.com, DR-kuvat / Shutterstock.com,
