Что именно происходит при включении компьютера?
Когда вы включаете компьютер, он проходит процесс «загрузки» - термин, который происходит от слова «начальная загрузка». Вот что происходит в фоновом режиме - используете ли вы Windows PC, Mac или систему Linux.
Аппаратные возможности включены
Когда вы нажимаете кнопку питания, компьютер подает питание на свои компоненты - материнскую плату, процессор, жесткие диски, твердотельные накопители, графические процессоры и все остальное на компьютере..
Аппаратное обеспечение, которое обеспечивает питание, называется «источником питания». Внутри типичного настольного ПК оно выглядит как коробка в углу корпуса (желтая вещь на рисунке выше), и именно там вы подключаете переменный ток. шнур питания.
Процессор загружает UEFI или BIOS
Теперь, когда у него есть электричество, процессор инициализирует себя и ищет небольшую программу, которая обычно хранится в микросхеме на материнской плате..
В прошлом ПК загружал то, что называется BIOS (базовая система ввода / вывода). На современных ПК ЦП загружает встроенное ПО UEFI (Unified Extensible Firmware Interface). Это современная замена для старого стиля BIOS. Но, чтобы сделать это еще более запутанным, некоторые производители ПК все равно называют свое ПО UEFI «BIOS».
UEFI или BIOS тестируют и инициализируют оборудование
Микропрограмма BIOS или UEFI загружает параметры конфигурации из специального места на материнской плате - традиционно это было в памяти, подкрепленной батареей CMOS. Если вы измените некоторые настройки низкого уровня на экране настроек BIOS или UEFI, это место, где хранятся ваши пользовательские настройки.
Процессор запускает UEFI или BIOS, который тестирует и инициализирует аппаратное обеспечение вашей системы, включая сам процессор. Например, если на вашем компьютере нет оперативной памяти, он подаст звуковой сигнал и покажет ошибку, останавливая процесс загрузки. Это называется процессом POST (Power On Self Test)..
Во время этого процесса на вашем экране может появиться логотип производителя ПК, и вы часто можете нажать кнопку для доступа к экрану настроек BIOS или UEFI. Тем не менее, многие современные ПК проходят этот процесс настолько быстро, что не беспокоят отображение логотипа и требуют доступа к экрану настроек UEFI из меню параметров загрузки Windows..
UEFI может сделать гораздо больше, чем просто инициализировать оборудование; это действительно крошечная операционная система. Например, процессоры Intel имеют Intel Management Engine. Это обеспечивает множество функций, в том числе мощную технологию Intel Active Management, которая позволяет осуществлять удаленное управление бизнес-ПК..
UEFI или BIOS автоматически подключаются к загрузочному устройству
После завершения тестирования и инициализации вашего оборудования UEFI или BIOS перекладывают ответственность за загрузку вашего ПК на загрузчик операционной системы..
UEFI или BIOS ищет «загрузочное устройство» для загрузки операционной системы. Обычно это жесткий диск вашего компьютера или твердотельный накопитель, но также может быть компакт-диск, DVD, USB-накопитель или сетевой ресурс. Загрузочное устройство настраивается на экране настройки UEFI или BIOS. Если у вас есть несколько загрузочных устройств, UEFI или BIOS пытаются передать им процесс запуска в порядке их перечисления. Так, например, если у вас есть загрузочный DVD в вашем оптическом приводе, система может попытаться начать с этого, прежде чем она попытается запустить с вашего жесткого диска.
Традиционно BIOS рассматривал MBR (главную загрузочную запись), специальный загрузочный сектор в начале диска. MBR содержит код, который загружает оставшуюся часть операционной системы, известную как «загрузчик». BIOS запускает загрузчик, который берет его оттуда и начинает загружать действующую операционную систему, например, Windows или Linux..
Компьютеры с UEFI все еще могут использовать этот метод загрузки MBR старого стиля для загрузки операционной системы, но вместо этого они обычно используют нечто, называемое исполняемым файлом EFI. Они не должны храниться в начале диска. Вместо этого они хранятся в так называемом «системном разделе EFI».
В любом случае, принцип тот же: BIOS или UEFI проверяют устройство хранения в вашей системе, чтобы найти небольшую программу, либо в MBR, либо в системном разделе EFI, и запускают ее. Если загрузочного загрузочного устройства нет, процесс загрузки завершится неудачно, и на дисплее появится сообщение об ошибке.
На современных ПК встроенное ПО UEFI обычно настроено для «безопасной загрузки». Это гарантирует, что операционная система, в которой она запускается, не была взломана и не будет загружать низкоуровневое вредоносное ПО. Если включена безопасная загрузка, UEFI проверяет, правильно ли подписан загрузчик, прежде чем запускать его..
Загрузчик загружает полную ОС
Загрузчик - это небольшая программа, задачей которой является загрузка остальной части операционной системы. Windows использует загрузчик с именем Windows Boot Manager (Bootmgr.exe), большинство систем Linux используют GRUB, а Mac используют нечто, называемое boot.efi..
Если есть проблема с загрузчиком - например, если его файлы повреждены на диске - вы увидите сообщение об ошибке загрузчика, и процесс загрузки остановится.
Загрузчик - это всего лишь одна небольшая программа, которая сама по себе не обрабатывает процесс загрузки. В Windows диспетчер загрузки Windows находит и запускает загрузчик ОС Windows. Загрузчик ОС загружает необходимые аппаратные драйверы, необходимые для запуска ядра - основной части операционной системы Windows, - а затем запускает ядро. Затем ядро загружает системный реестр в память, а также загружает любые дополнительные драйверы оборудования, помеченные «BOOT_START», что означает, что они должны загружаться при загрузке. Затем ядро Windows запускает процесс диспетчера сеансов (Smss.exe), который запускает системный сеанс и загружает дополнительные драйверы. Этот процесс продолжается, и Windows загружает фоновые службы, а также экран приветствия, который позволяет войти в систему..
В Linux загрузчик GRUB загружает ядро Linux. Ядро также запускает систему инициализации - это systemd в большинстве современных дистрибутивов Linux. Система init обрабатывает запускаемые службы и другие пользовательские процессы, которые ведут к приглашению входа в систему..
Этот вовлеченный процесс - просто способ заставить все загружаться правильно, делая вещи в правильном порядке.
Кстати, так называемые «автозагрузки программ» фактически загружаются при входе в учетную запись пользователя, а не при загрузке системы. Но некоторые фоновые службы (в Windows) или демоны (в Linux и macOS) запускаются в фоновом режиме при загрузке системы.
Процесс выключения тоже довольно сложный. Вот именно то, что происходит, когда вы выключаете или выходите из ПК с Windows.
Изображение предоставлено: Suwan Waenlor / Shutterstock.com, DR-images / Shutterstock.com,
