Wanneer u een computer aanzet, doorloopt deze een "opstartproces" - een term die afkomstig is van het woord "bootstrap". Dit is wat er op de achtergrond gebeurt, of u nu een Windows-pc, Mac of Linux-systeem gebruikt.
De hardware wordt ingeschakeld
Wanneer u op de aan / uit-knop drukt, levert de computer stroom aan zijn componenten: het moederbord, de CPU, harde schijven, solid-state schijven, grafische processors en al het andere in de computer.
Het stuk hardware dat stroom levert, staat bekend als de 'stroomvoorziening'. In een typische desktop-pc ziet het eruit als een doos in de hoek van de behuizing (het gele ding in de afbeelding hierboven), en daar sluit je het netsnoer aan.
De CPU laadt de UEFI of BIOS
Nu het elektriciteit heeft, initialiseert de CPU zichzelf en zoekt naar een klein programma dat normaal gesproken op een chip op het moederbord is opgeslagen.
In het verleden heeft de pc iets geladen dat een BIOS (Basic Input / Output System.) Op moderne pc's wordt de CPU geladen UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) firmware in plaats daarvan. Dit is een moderne vervanging voor het oude BIOS. Maar om het extra verwarrend te maken, noemen sommige pc-fabrikanten hun UEFI-software toch nog steeds "BIOS".
VERWANT: Wat is UEFI en hoe verschilt het van BIOS?
De UEFI of BIOS test en initialiseert hardware
De BIOS- of UEFI-firmware laadt configuratie-instellingen vanaf een speciale plaats op het moederbord - traditioneel werd dit in het geheugen geback-upt door een CMOS-batterij . Als u enkele instellingen op laag niveau wijzigt in uw BIOS- of UEFI-instellingenscherm, worden hier uw aangepaste instellingen opgeslagen.
De CPU voert de UEFI of BIOS uit, die de hardware van uw systeem test en initialiseert, inclusief de CPU zelf. Als uw computer bijvoorbeeld geen RAM heeft, zal hij piepen en u een foutmelding geven, waardoor het opstartproces wordt gestopt. Dit staat bekend als het POST-proces (Power On Self Test).
Mogelijk ziet u tijdens dit proces het logo van de pc-fabrikant op uw scherm verschijnen, en u kunt vaak op een knop drukken om vanaf hier toegang te krijgen tot uw BIOS- of UEFI-instellingenscherm. Veel moderne pc's doorlopen dit proces echter zo snel dat ze niet de moeite nemen om een logo weer te geven en toegang tot hun UEFI-instellingenscherm nodig hebben vanuit het menu Windows Boot Options .
UEFI kan veel meer dan alleen hardware initialiseren; het is echt een klein besturingssysteem. Intel-CPU's hebben bijvoorbeeld de Intel Management Engine . Dit biedt een verscheidenheid aan functies, waaronder het voeden van Intels Active Management-technologie, waarmee zakelijke pc's op afstand kunnen worden beheerd.
De UEFI- of BIOS-overdracht naar een opstartapparaat
Nadat uw hardware is getest en geïnitialiseerd, draagt de UEFI of BIOS de verantwoordelijkheid voor het opstarten van uw pc over aan de opstartlader van uw besturingssysteem.
De UEFI of BIOS zoekt naar een ' opstartapparaat ”Om uw besturingssysteem van op te starten. Dit is meestal de harde schijf of het SSD-station van uw computer, maar het kan ook een cd-, dvd-, USB-station of netwerklocatie zijn. Het opstartapparaat kan worden geconfigureerd vanuit het UEFI- of BIOS-configuratiescherm. Als u meerdere opstartapparaten heeft, probeert de UEFI of BIOS het opstartproces aan hen over te dragen in de volgorde waarin ze worden vermeld. Als u bijvoorbeeld een opstartbare dvd in uw optische-schijfstation hebt, kan het systeem proberen daar vanaf te beginnen voordat het vanaf uw harde schijf probeert te starten.
Traditioneel keek een BIOS naar het MBR (master boot record) , een speciale opstartsector aan het begin van een schijf. De MBR bevat code die de rest van het besturingssysteem laadt, ook wel een 'bootloader' genoemd. Het BIOS voert de bootloader uit, die het van daaruit overneemt en begint met het opstarten van het eigenlijke besturingssysteem, bijvoorbeeld Windows of Linux.
Computers met UEFI kunnen nog steeds deze oude MBR-opstartmethode gebruiken om een besturingssysteem op te starten, maar normaal gesproken gebruiken ze in plaats daarvan iets dat een EFI-uitvoerbaar bestand wordt genoemd. Deze hoeven niet aan het begin van een schijf te worden opgeslagen. In plaats daarvan worden ze opgeslagen op iets dat een " EFI-systeempartij .”
Het principe is hoe dan ook hetzelfde: het BIOS of UEFI onderzoekt een opslagapparaat op uw systeem om te zoeken naar een klein programma, hetzij in de MBR of op een EFI-systeempartitie, en voert het uit. Als er geen opstartapparaat is, mislukt het opstartproces en ziet u een foutmelding op uw display.
Op moderne pc's is de UEFI-firmware over het algemeen geconfigureerd voor " Secure Boot . " Dit zorgt ervoor dat er niet met het besturingssysteem dat wordt gestart, is geknoeid en dat er geen malware op laag niveau wordt geladen. Als Secure Boot is ingeschakeld, controleert de UEFI of de bootloader correct is ondertekend voordat deze wordt gestart.
De Bootloader laadt het volledige besturingssysteem
De bootloader is een klein programma dat de grote taak heeft om de rest van het besturingssysteem op te starten. Windows gebruikt een bootloader met de naam Windows Boot Manager (Bootmgr.exe), de meeste Linux-systemen gebruiken ETEN , en Macs gebruiken iets dat boot.efi heet.
Als er een probleem is met de bootloader, bijvoorbeeld als de bestanden op schijf beschadigd zijn, zul je zien een bootloader-foutmelding , en het opstartproces zal stoppen.
De bootloader is slechts een klein programma en het handelt het opstartproces niet zelfstandig af. Op Windows zoekt en start Windows Boot Manager de Windows OS Loader . De OS-lader laadt essentiële hardwarestuurprogramma's die nodig zijn om de kernel uit te voeren - het kerngedeelte van het Windows-besturingssysteem - en start vervolgens de kernel. De kernel laadt vervolgens het systeem Register in het geheugen en laadt ook eventuele extra hardwarestuurprogramma's die zijn gemarkeerd met "BOOT_START", wat betekent dat ze bij het opstarten moeten worden geladen. De Windows-kernel start vervolgens het sessiebeheerproces (Smss.exe), waarmee de systeemsessie wordt gestart en extra stuurprogramma's worden geladen. Dit proces gaat door en Windows laadt achtergrondservices en het welkomstscherm, waarmee u zich kunt aanmelden.
Op Linux laadt de GRUB-bootloader de Linux-kernel. De kernel start ook het init-systeem - dat is systeem op de meeste moderne Linux-distributies. Het init-systeem behandelt startservices en andere gebruikersprocessen die helemaal naar een aanmeldingsprompt leiden.
Dit betrokken proces is slechts een manier om alles correct te laden door de dingen in de juiste volgorde te doen.
Trouwens, de zogenaamde " opstartprogramma's ”Wordt daadwerkelijk geladen wanneer u zich aanmeldt bij uw gebruikersaccount, niet wanneer het systeem opstart. Maar sommige achtergronddiensten (op Windows) of daemons (op Linux en macOS) worden op de achtergrond gestart wanneer uw systeem opstart.
Het afsluitproces is ook behoorlijk ingewikkeld. Hier is precies wat er gebeurt als u een Windows-pc afsluit of uitlogt .
Afbeelding tegoed: Swan Wauw /Shutterstock.com, DR-afbeeldingen /Shutterstock.com,
