מה בדיוק קורה כשמפעילים את המחשב?

כשאתה מפעיל מחשב, הוא עובר תהליך "אתחול" - מונח שמקורו במילה "bootstrap". הנה מה שקורה ברקע - בין אם אתה משתמש במערכת Windows PC, Mac או Linux.

החומרה פועלת

כשלוחצים על כפתור ההפעלה, המחשב מספק חשמל לרכיביו - לוח האם, המעבד, הדיסקים הקשיחים, הכוננים המוצקים, מעבדי הגרפיקה וכל השאר במחשב.

פיסת החומרה המספקת חשמל מכונה "ספק הכוח". בתוך מחשב שולחני טיפוסי, זה נראה כמו קופסה בפינת המארז (הדבר הצהוב בתמונה למעלה), ושם אתה מחבר את כבל החשמל.

המעבד טוען את ה- UEFI או ה- BIOS

כעת, כאשר יש לו חשמל, המעבד מאותחל את עצמו ומחפש תוכנית קטנה המאוחסנת בדרך כלל בשבב על לוח האם.

בעבר הטען המחשב משהו שנקרא a BIOS (מערכת קלט / פלט בסיסית). במחשבים מודרניים, המעבד נטען UEFI (ממשק קושחה מאוחד מאוחד) במקום זאת קושחה. זהו תחליף מודרני ל- BIOS בסגנון הישן. אבל כדי להפוך את זה למבלבל במיוחד, יצרני מחשבים מסוימים עדיין מכנים את תוכנת ה- UEFI שלהם "BIOS" בכל מקרה.

קָשׁוּר: מהו UEFI, וכיצד הוא שונה מ- BIOS?

ה- UEFI או ה- BIOS בודקים ומתחילים את החומרה

הקושחה של ה- BIOS או ה- UEFI טוענת הגדרות תצורה ממקום מיוחד בלוח האם - באופן מסורתי, זה היה בזיכרון מגובה על ידי סוללת CMOS . אם אתה משנה הגדרות ברמה נמוכה במסך הגדרות ה- BIOS או ה- UEFI, כאן נשמרות ההגדרות המותאמות אישית שלך.

המעבד מריץ את ה- UEFI או ה- BIOS, שבודק ומאתחל את חומרת המערכת שלך - כולל המעבד עצמו. לדוגמא, אם למחשב שלך אין כל זיכרון RAM, הוא יצפצף ויראה לך שגיאה, ועוצר את תהליך האתחול. זה ידוע בתור תהליך POST (Power On Self Test).

ייתכן שתראה את הלוגו של יצרן המחשבים המופיעים על המסך במהלך תהליך זה, ולעיתים קרובות תוכל ללחוץ על כפתור כדי לגשת למסך הגדרות ה- BIOS או ה- UEFI מכאן. עם זאת, מחשבים מודרניים רבים עוברים את התהליך הזה כל כך מהר שהם לא טורחים להציג לוגו ודורשים גישה למסך הגדרת UEFI שלהם מ בתפריט אפשרויות האתחול של Windows .

UEFI יכול לעשות הרבה יותר מאשר רק לאתחל חומרה; זו באמת מערכת הפעלה זעירה. לדוגמא, למעבדי אינטל יש את מנוע ניהול אינטל . זה מספק מגוון של תכונות, כולל הפעלת טכנולוגיית הניהול האקטיבית של אינטל, המאפשרת ניהול מרחוק של מחשבים עסקיים.

ה- UEFI או ה- BIOS מועברים למכשיר אתחול

לאחר שיסיים את הבדיקה ואתחול החומרה שלך, ה- UEFI או ה- BIOS ימסרו את האחריות לאתחול המחשב שלך למטען האתחול של מערכת ההפעלה שלך.

ה- UEFI או ה- BIOS מחפשים " אתחול מכשיר ”כדי לאתחל את מערכת ההפעלה שלך. בדרך כלל זהו הדיסק הקשיח של המחשב או כונן מצב מוצק, אך יכול להיות גם תקליטור, DVD, כונן USB או מיקום רשת. ניתן להגדיר את התקן האתחול מתוך מסך הגדרת ה- UEFI או ה- BIOS. אם יש לך מספר התקני אתחול, ה- UEFI או ה- BIOS מנסים למסור להם את תהליך ההפעלה בסדר שהם מופיעים ברשימה. כך, למשל, אם יש לך DVD הניתן לאתחול בכונן האופטי שלך, המערכת עשויה לנסות להתחיל מכך לפני שהיא מנסה להתחיל מהכונן הקשיח.

באופן מסורתי, ה- BIOS בחן את ה- MBR (רשומת אתחול מאסטר) , מגזר אתחול מיוחד בתחילת דיסק. ה- MBR מכיל קוד הטוען את שאר מערכות ההפעלה, המכונה "מאתחל". ה- BIOS מבצע את מטען האתחול, שלוקח אותו משם ומתחיל לאתחל את מערכת ההפעלה בפועל - חלונות או לינוקס, למשל.

מחשבים עם UEFI עדיין יכולים להשתמש בשיטת האתחול הישנה הזו של MBR כדי לאתחל מערכת הפעלה, אך בדרך כלל הם משתמשים במשהו שנקרא הפעלת EFI במקום זאת. אלה לא חייבים להיות מאוחסנים בתחילת דיסק. במקום זאת הם מאוחסנים במשהו שנקרא " מפלגת מערכת EFI .”

כך או כך, העיקרון זהה - ה- BIOS או ה- UEFI בוחנים התקן אחסון במערכת שלך כדי לחפש תוכנית קטנה, ב- MBR או במחיצת מערכת EFI, ומריץ אותה. אם אין התקן אתחול אתחול, תהליך האתחול נכשל, ותראה הודעת שגיאה שאומרת זאת בתצוגה שלך.

במחשבים מודרניים, הקושחה של UEFI מוגדרת בדרך כלל ל" הפעלה בטוחה . ” זה מבטיח שמערכת ההפעלה שהיא מתחילה לא טופלה ולא תטען תוכנות זדוניות ברמה נמוכה. אם האתחול המאובטח מופעל, ה- UEFI בודק אם מטען האתחול חתום כראוי לפני תחילתו.

Bootloader טוען את מערכת ההפעלה המלאה

ה- Bootloader הוא תוכנית קטנה שמטרתה לאתחל את שאר מערכות ההפעלה. Windows משתמש במאתחל בשם Windows Boot Manager (Bootmgr.exe), רוב מערכות לינוקס משתמשות בו לְחַטֵט , ו- Mac משתמשים במשהו שנקרא boot.efi.

אם יש בעיה במאתחל - למשל, אם הקבצים שלו פגומים בדיסק - תראה הודעת שגיאה במאתחל , ותהליך האתחול ייפסק.

ה- Bootloader הוא רק תוכנית אחת קטנה, והוא אינו מטפל בתהליך האתחול בפני עצמו. ב- Windows, מנהל האתחול של Windows מוצא ומתחיל את מערכת ההפעלה Windows . מטעין מערכת ההפעלה טוען מנהלי התקני חומרה חיוניים הנדרשים להפעלת הגרעין - החלק המרכזי של מערכת ההפעלה Windows - ואז מפעיל את הגרעין. לאחר מכן הגרעין טוען את המערכת רישום בזיכרון וטוען גם את מנהלי ההתקנים החומריים הנוספים המסומנים ב- "BOOT_START", מה שאומר שיש לטעון אותם בעת האתחול. ליבת Windows מפעילה את תהליך מנהל ההפעלות (Smss.exe), שמתחיל את הפעלת המערכת וטוען מנהלי התקנים נוספים. תהליך זה נמשך, ו- Windows טוען שירותי רקע וכן את מסך הפתיחה, המאפשר לך להיכנס.

ב- Linux, מטעין האתחול של GRUB טוען את ליבת לינוקס. הליבה מפעילה גם את מערכת ה- init - כלומר מערכת בהפצות לינוקס המודרניות ביותר. מערכת init מטפלת בשירותי התחלה ובתהליכי משתמש אחרים המובילים כל הדרך להנחיית כניסה.

תהליך מעורב זה הוא רק דרך לגרום לכל דבר להיטען כראוי על ידי ביצוע דברים בסדר הנכון.

אגב, מה שנקרא “ תוכניות הפעלה "נטען למעשה כשאתה נכנס לחשבון המשתמש שלך, לא כאשר המערכת מתחילה. אבל כמה שירותי רקע (ב- Windows) או שדים (ב- Linux ו- MacOS) מתחילים ברקע כאשר המערכת שלך מתחילה.

גם תהליך הכיבוי די מעורב. הנה בדיוק מה קורה כשאתה מכבה או יוצא ממחשב Windows .

אשראי תמונה: ברבור וואו /Shutterstock.com, תמונות DR /Shutterstock.com,