The Hardware Powers On

Când apăsați butonul de alimentare, computerul alimentează componentele sale – placa de bază, CPU-ul, hard disk-urile, unitățile SSD, procesoarele grafice și orice altceva în computer.

Piesa de hardware care furnizează energie este cunoscută sub numele de “sursa de alimentare”. În interiorul unui PC desktop tipic, seamănă cu o cutie de la colțul cazului (lucrul galben din imaginea de mai sus) și este locul în care conectați AC Cablu de alimentare.

The CPU Loads the UEFI or BIOS

Acum că are energie electrică, CPU-ul se inițializează și caută un mic program care este de obicei stocat într-un chip pe placa de bază.

În trecut, PC-ul a încărcat ceva numit BIOS (Basic Input / Output System). Pe PC-urile moderne CPU-ul încarcă în schimb firmware-ul UEFI (Unified Extensible Firmware Interface). Acesta este un înlocuitor modern pentru BIOS-ul vechi. Dar, pentru a face o confuzie suplimentară, unii producători de PC-uri încă numesc software-ul UEFI “BIOS” oricum.

The UEFI or BIOS Tests and Initializes Hardware

Firmware-ul BIOS sau UEFI încarcă setările de configurare dintr-un loc special pe placa de bază – în mod tradițional, acesta a fost în memorie, susținut de o baterie CMOS. Dacă schimbați unele setări la nivel scăzut în ecranul de setări BIOS sau UEFI, aici sunt locurile în care sunt stocate setările dvs. personalizate.

Procesorul rulează UEFI sau BIOS, care testează și inițializează hardware-ul sistemului – inclusiv procesorul propriu-zis. De exemplu, dacă computerul dvs. nu are nici o memorie RAM, acesta va emite un semnal sonor și va afișa o eroare, oprind procesul de încărcare. Acest lucru este cunoscut ca procesul POST (Power On Self Test).

Este posibil ca pe parcursul acestui proces să apară sigla producătorului PC-ului și puteți apăsa de multe ori un buton pentru a accesa ecranul de setări BIOS sau UEFI de aici. Cu toate acestea, multe PC-uri moderne zboară prin acest proces atât de repede încât nu deranjează afișarea unui logo și necesită accesarea ecranului de setări UEFI din meniul Opțiuni de pornire Windows.

UEFI poate face mult mai mult decât să inițieze hardware; 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 Active Management Intel, care permite gestionarea de la distanță a PC-urilor de afaceri.

The UEFI or BIOS Hands Off to a Boot Device

După ce a fost efectuată testarea și inițializarea hardware-ului dvs., UEFI sau BIOS-ul va transfera responsabilitatea pentru pornirea calculatorului la încărcătorul de încărcare al sistemului de operare.

UEFI sau BIOS caută un “dispozitiv de pornire” pentru a porni sistemul de operare. Acesta este, de obicei, hard disk-ul calculatorului sau unitatea SSD, dar poate fi de asemenea un CD, DVD, unitate USB sau locație de rețea. Dispozitivul de pornire este configurabil din ecranul de configurare UEFI sau BIOS. Dacă aveți mai multe dispozitive de boot, UEFI sau BIOS încearcă să le înmâneze procesului de pornire în ordinea în care sunt listate. 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 a analizat MBR (boot master record), un sector de boot special la începutul unui disc. MBR conține codul care încarcă restul sistemului de operare, cunoscut sub numele de “bootloader”. BIOS execută încărcătorul de boot, care îl duce de acolo și începe să booteze sistemul de operare propriu-zis – Windows sau Linux, de exemplu.

Computerele cu UEFI pot utiliza în continuare această metodă de boot MBR în stil vechi pentru a porni un sistem de operare, dar în schimb utilizează în schimb ceva numit executabil EFI. Acestea nu trebuie să fie stocate la începutul unui disc. În schimb, ele sunt stocate pe ceva numit “partiție de sistem EFI”.

În orice caz, principiul este același – BIOS-ul sau UEFI examinează un dispozitiv de stocare de pe sistemul dvs. pentru a căuta un mic program, fie în MBR, fie pe o partiție de sistem EFI și îl rulează. Dacă nu există niciun dispozitiv de boot bootabil, procesul de boot nu reușește și veți vedea un mesaj de eroare care spune acest lucru pe afișaj.

Pe PC-urile 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 manipulat și nu va încărca malware de nivel scăzut. Dacă este activată funcția Secure Boot, UEFI verifică dacă bootloader-ul este semnat corect înainte de a porni.

The Bootloader Loads the Full OS

Bootloader-ul este un mic program care are sarcina mare de a porni restul sistemului de operare. Windows utilizează un bootloader denumit 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 boot – de exemplu, dacă fișierele sale sunt corupte pe disc – veți vedea un mesaj de eroare în bootloader și procesul de încărcare se va opri.

Bootloader-ul este doar un mic program și nu se ocupă singur de boot. În Windows, Windows Boot Manager găsește și pornește încărcătorul de sistem Windows. Încărcătorul OS încarcă driverele hardware esențiale care sunt necesare pentru a rula nucleul – partea principală a sistemului de operare Windows – și apoi lansează nucleul. Kernelul încarcă apoi sistemul de registru în memorie și încarcă orice drivere hardware suplimentare care sunt marcate cu “BOOT_START”, ceea ce înseamnă că ar trebui încărcate la boot. Kernel-ul Windows lansează apoi procesul de gestionare a sesiunilor (Smss.exe), care inițiază sesiunea de sistem și încarcă drivere suplimentare. Acest proces continuă și Windows încarcă serviciile de fundal, precum și ecranul de întâmpinare, care vă permite să vă conectați.

Pe Linux, încărcătorul de încărcare GRUB încarcă kernel-ul Linux. Kernelul pornește de asemenea sistemul init – care este sistematizat pe cele mai moderne distribuții Linux. Sistemul init se ocupă de serviciile de pornire și de alte procese ale utilizatorilor care conduc până la un prompt de conectare.

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

Apropo, așa-numitele “programe de pornire” se încarcă atunci când vă conectați la contul dvs. de utilizator, nu când booteaza sistemul. Dar unele servicii de fundal (pe Windows) sau daemon (pe Linux și MacOS) sunt pornite în fundal atunci când boot-ul sistemului dumneavoastră.