12/01/2022

Ce se întâmplă exact când porniți computerul?

Când porniți un computer, acesta trece printr-un proces de „pornire” – un termen care provine de la cuvântul „bootstrap”. Iată ce se întâmplă în fundal, indiferent dacă utilizați un sistem Windows PC, Mac sau Linux.

Hardware-ul pornește

Când apăsați butonul de pornire, computerul furnizează energie componentelor sale – placa de bază, procesorul, hard disk-urile, unitățile SSD, procesoarele grafice și orice altceva din computer.

Piesa hardware care furnizează energie este cunoscută sub numele de „sursă de alimentare”. În interiorul unui computer desktop obișnuit, arată ca o cutie în colțul carcasei (lucru galben din imaginea de mai sus) și este locul unde conectezi cablul de alimentare CA.

CPU Încarcă UEFI sau BIOS

Acum că are electricitate, procesorul se inițializează singur și caută un program mic care este de obicei stocat într-un cip de pe placa de bază.

În trecut, PC-ul încărca ceva numit BIOS (Basic Input/Output System). Pe computerele moderne, procesorul încarcă firmware-ul UEFI (Unified Extensible Firmware Interface). Acesta este un înlocuitor modern pentru BIOS-ul de stil vechi. Dar, pentru a face mai confuz, unii producători de PC-uri își mai numesc software-ul UEFI „BIOS”.

UEFI sau BIOS testează și inițializează hardware-ul

Firmware-ul BIOS sau UEFI încarcă setările de configurare dintr-un loc special de pe placa de bază – în mod tradițional, acesta era în memorie susținută de o baterie CMOS. Dacă modificați unele setări de nivel scăzut în ecranul de setări BIOS sau UEFI, aici sunt stocate setările dvs. personalizate.

CPU rulează UEFI sau BIOS, care testează și inițializează hardware-ul sistemului, inclusiv procesorul însuși. De exemplu, dacă computerul nu are RAM, acesta va emite un bip și vă va afișa o eroare, oprind procesul de pornire. Acesta este cunoscut sub numele de proces POST (Power On Self Test).

  Opriți redarea automată a GIF-urilor animate în browser

Este posibil să vedeți sigla producătorului computerului care apare pe ecran în timpul acestui proces și puteți apăsa adesea un buton pentru a accesa ecranul de setări BIOS sau UEFI de aici. Cu toate acestea, multe PC-uri moderne parcurg acest proces atât de repede încât nu se deranjează să afișeze o siglă și necesită accesarea ecranului de setare UEFI din meniul Windows Boot Options.

UEFI poate face mult mai mult decât inițializarea hardware-ului; 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 Intel Active Management, care permite gestionarea de la distanță a computerelor de afaceri.

UEFI sau BIOS se transferă la un dispozitiv de pornire

După ce s-a terminat de testat și inițializat hardware-ul, UEFI sau BIOS-ul va preda responsabilitatea pentru pornirea computerului la încărcătorul de pornire al sistemului de operare.

UEFI sau BIOS caută un „dispozitiv de pornire” de pe care să pornească sistemul de operare. Acesta este, de obicei, hard disk-ul sau unitatea SSD al computerului dvs., dar poate fi și un CD, DVD, o unitate USB sau o locație de rețea. Dispozitivul de pornire este configurabil din ecranul de configurare UEFI sau BIOS. Dacă aveți mai multe dispozitive de pornire, UEFI sau BIOS încearcă să le predea procesul de pornire în ordinea în care sunt listate. Deci, 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 pe hard disk.

În mod tradițional, un BIOS se uită la MBR (master boot record), un sector special de boot la începutul unui disc. MBR conține cod care încarcă restul sistemului de operare, cunoscut sub numele de „bootloader”. BIOS-ul execută bootloader-ul, care îl preia de acolo și începe să pornească sistemul de operare real – Windows sau Linux, de exemplu.

  11 găzduire WooCommerce cel mai bine gestionată pentru magazinul dvs. online

Calculatoarele cu UEFI pot folosi în continuare această metodă de pornire MBR în stil vechi pentru a porni un sistem de operare, dar în mod normal folosesc ceva numit executabil EFI. Acestea nu trebuie să fie stocate la începutul unui disc. În schimb, sunt stocate pe ceva numit „partiție de sistem EFI”.

Oricum, principiul este același – BIOS-ul sau UEFI examinează un dispozitiv de stocare de pe sistemul dvs. pentru a căuta un program mic, fie în MBR, fie pe o partiție de sistem EFI și îl rulează. Dacă nu există un dispozitiv de pornire care poate fi pornit, procesul de pornire eșuează și veți vedea un mesaj de eroare care spune acest lucru pe afișaj.

Pe computerele 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 modificat și nu va încărca programe malware de nivel scăzut. Dacă Secure Boot este activată, UEFI verifică dacă bootloader-ul este semnat corect înainte de a-l porni.

Bootloader-ul încarcă sistemul de operare complet

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

Dacă există o problemă cu încărcătorul de pornire, de exemplu, dacă fișierele sale sunt corupte pe disc, veți vedea un mesaj de eroare al încărcării de pornire și procesul de pornire se va opri.

Bootloader-ul este doar un program mic și nu se ocupă de procesul de pornire singur. Pe Windows, Windows Boot Manager găsește și pornește Windows OS Loader. Sistemul de încărcare a sistemului de operare încarcă driverele hardware esențiale care sunt necesare pentru a rula nucleul – partea centrală a sistemului de operare Windows – și apoi lansează nucleul. Nucleul încarcă apoi Registrul de sistem în memorie și, de asemenea, încarcă toate driverele hardware suplimentare care sunt marcate cu „BOOT_START”, ceea ce înseamnă că ar trebui să fie încărcate la pornire. Nucleul Windows lansează apoi procesul de gestionare a sesiunii (Smss.exe), care pornește sesiunea de sistem și încarcă drivere suplimentare. Acest proces continuă, iar Windows încarcă servicii de fundal, precum și ecranul de bun venit, care vă permite să vă conectați.

  17 exemple de comenzi Keytool pe care să le cunoașteți ca administrator de sistem și dezvoltator

Pe Linux, încărcătorul de pornire GRUB încarcă nucleul Linux. Nucleul pornește, de asemenea, sistemul init – care este systemd pe majoritatea distribuțiilor Linux moderne. Sistemul init gestionează serviciile de pornire și alte procese de utilizator care duc până la un prompt de conectare.

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

Apropo, așa-numitele „programe de pornire” se încarcă de fapt atunci când vă conectați la contul dvs. de utilizator, nu atunci când sistemul pornește. Dar unele servicii de fundal (pe Windows) sau demoni (pe Linux și macOS) sunt pornite în fundal când sistemul tău pornește.

Procesul de oprire este, de asemenea, destul de complicat. Iată exact ce se întâmplă când închideți sau vă deconectați de la un computer Windows.

Credit imagine: Suwan Waenlor/Shutterstock.com, DR-imagini/Shutterstock.com,

x