Čo sa stane pri zapnutí počítača?
Pri zapnutí počítača prechádza proces "zavádzania" - termín, ktorý pochádza zo slova "bootstrap". Tu je to, čo sa deje na pozadí - či používate systém Windows PC, Mac alebo Linux.
Funkcie hardvéru sú zapnuté
Keď stlačíte tlačidlo napájania, počítač napája svoje komponenty - základnú dosku, procesor, pevné disky, jednotky SSD, grafické procesory a všetko ostatné v počítači.
Kábel hardvéru, ktorý dodáva energiu, je známy ako "napájanie". V typickom stolnom počítači to vyzerá ako krabica na rohu skrinky (žltá vec na obrázku vyššie) a je to miesto, kde sa pripájate AC napájací kábel.
CPU načíta UEFI alebo BIOS
Teraz, keď má elektrickú energiu, CPU sa inicializuje a hľadá malý program, ktorý je zvyčajne uložený v čipu na základnej doske.
V minulosti sa počítač načítaval s názvom BIOS (Basic Input / Output System). Na moderných počítačoch procesor načíta namiesto toho firmvér UEFI (Unified Extensible Firmware Interface). Ide o modernú náhradu za starý štýl systému BIOS. Ale aby to bolo navyše mätúce, niektorí výrobcovia PC stále volajú svoj softvér UEFI "BIOS".
Systém UEFI alebo BIOS testuje a inicializuje hardvér
Firmvér BIOS alebo UEFI načíta konfiguračné nastavenia zo špeciálneho miesta na základnej doske - tradične to bolo v pamäti zálohované pomocou batérie CMOS. Ak zmeníte niektoré nastavenia na nižšej úrovni na obrazovke nastavení systému BIOS alebo UEFI, tam sú uložené vaše vlastné nastavenia.
CPU spúšťa systém UEFI alebo BIOS, ktorý testuje a inicializuje hardvér vášho systému - vrátane samotného procesora. Napríklad, ak váš počítač nemá pamäť RAM, bude pípať a zobrazí vám chybu a zastaví proces zavádzania. Toto je známe ako proces POST (Power On Self Test).
Počas tohto procesu sa na obrazovke môže zobraziť logo výrobcu počítača a často môžete stlačením tlačidla prejsť na obrazovku s nastaveniami systému BIOS alebo UEFI. Avšak mnoho moderných počítačov prechádza týmto procesom tak rýchlo, že neobťažujú zobrazenie loga a vyžadujú prístup k ich obrazovke nastavenia UEFI z ponuky Boot Options systému Windows.
UEFI môže robiť oveľa viac než iba inicializovať hardvér; je to naozaj malý operačný systém. Napríklad procesory Intel majú Intel Management Engine. Poskytuje množstvo funkcií, vrátane napájania technológie Intel Active Management Technology, ktorá umožňuje vzdialené riadenie podnikových počítačov.
UEFI alebo BIOS sa vypínajú na zavádzacie zariadenie
Po vykonaní testovania a inicializácie hardvéru UEFI alebo BIOS odovzdá zodpovednosť za zavedenie počítača do zavádzača operačného systému.
Systém UEFI alebo systém BIOS hľadá "spúšťacie zariadenie" na zavedenie operačného systému. Toto je zvyčajne pevný disk počítača alebo jednotka SSD, ale môže to byť aj disk CD, DVD, USB alebo sieťové umiestnenie. Spúšťacie zariadenie je konfigurovateľné z obrazovky nastavenia UEFI alebo BIOS. Ak máte viacero zavádzacích zariadení, UEFI alebo BIOS sa pokúšajú odovzdať proces spustenia v poradí, v akom sú uvedené. Takže napríklad ak máte vo svojej optickej jednotke zavádzacie DVD, systém by sa mohol pokúsiť začať od toho, ako sa pokúsi začať od pevného disku.
Tradične sa systém BIOS pozrel na MBR (master boot record), špeciálny zavádzací sektor na začiatku disku. MBR obsahuje kód, ktorý načíta zvyšok operačného systému známy ako bootloader. Systém BIOS spúšťa bootloader, ktorý ho odtiaľ odčíta a začne pracovať s vlastným operačným systémom - Windows alebo Linux.
Počítače s UEFI môžu naďalej používať túto metódu zavádzania starého štýlu MBR na zavedenie operačného systému, ale zvyčajne používajú niečo, čo sa nazýva spustiteľný súbor EFI. Tie nemusia byť uložené na začiatku disku. Namiesto toho sú uložené na niečom nazvanom "systémový oddiel EFI".
Či tak alebo onak, princíp je rovnaký - systém BIOS alebo UEFI skúma úložné zariadenie v systéme, aby hľadal malý program, či už v MBR alebo na systémovom oddiele EFI, a spustí ho. Ak neexistuje zavádzacie zavádzacie zariadenie, proces zavádzania zlyhá a na displeji sa zobrazí chybové hlásenie.
V moderných počítačoch je firmvér UEFI vo všeobecnosti konfigurovaný pre funkciu "Secure Boot." Tým sa zabezpečuje, že operačný systém, ktorý sa spúšťa, nebol manipulovaný a nebude načítať škodlivý softvér na nižšej úrovni. Ak je zapnutá funkcia Secure Boot, systém UEFI skontroluje, či je správne podpísaný bootloader pred jeho spustením.
Bootloader načíta celý operačný systém
Bootloader je malý program, ktorý má veľkú úlohu spúšťať zvyšok operačného systému. Systém Windows používa bootloader s názvom Boot Manager (Bootmgr.exe), väčšina systémov Linux používa GRUB a Mac používajú niečo nazývané boot.efi.
Ak sa vyskytne problém s bootloaderom - napríklad, ak sú jeho súbory poškodené na disku - zobrazí sa chybové hlásenie zavádzacieho zariadenia a spúšťací proces sa zastaví.
Bootloader je len jeden malý program a nezabezpečuje samozrejme proces zavádzania. V systéme Windows nájde správca zavádzania systému Windows systém Windows Loader. Načítač OS načíta základné ovládače hardvéru, ktoré sú potrebné na spustenie jadra - jadra operačného systému Windows - a potom spustí jadro. Kernel potom načíta systém Registry do pamäte a načíta aj všetky dodatočné hardvérové ovládače označené "BOOT_START", čo znamená, že by sa mali načítať pri zavádzaní. Jadro systému Windows potom spustí proces správcu relácie (Smss.exe), ktorý spustí reláciu systému a načíta ďalšie ovládače. Tento proces pokračuje a systém Windows načíta informácie na pozadí, ako aj uvítaciu obrazovku, ktorá vám umožňuje prihlásiť sa.
V systéme Linux zavádza zavádzač GRUB Linuxové jadro. Jadro tiež spúšťa initný systém, ktorý je systémový na väčšine distribucií Linuxu. Systém init spracováva štartovacie služby a ďalšie používateľské procesy, ktoré vedú celú cestu k prihlasovaciemu riadku.
Tento proces je len spôsob, ako všetko načítať správne tým, že robíte veci v správnom poradí.
Mimochodom, tzv. "Spúšťacie programy" sa skutočne načítajú pri prihlasovaní do vášho používateľského účtu, a nie pri zavádzaní systému. Niektoré služby na pozadí (v systéme Windows) alebo démoni (v systéme Linux a MacOS) sa spustia na pozadí, keď systém zavádza.
Proces vypínania je tiež docela zapojený. Tu je presne to, čo sa stane pri vypnutí alebo odhlásení z počítača so systémom Windows.
Obrazový kredit: Suwan Waenlor / Shutterstock.com, DR-images / Shutterstock.com,
