Hva skjer akkurat når du slår på datamaskinen?

Når du slår på en datamaskin, går den gjennom en "boot up" -prosess - et begrep som kommer fra ordet "bootstrap." Her er hva som skjer i bakgrunnen - om du bruker et Windows PC, Mac eller Linux-system.

Maskinvaren er på

Når du trykker på strømknappen, leverer datamaskinen strøm til sine komponenter - hovedkortet, CPU, harddisker, solid state-stasjoner, grafikkprosessorer og alt annet i datamaskinen..

Maskinvaren som leverer strøm er kjent som "strømforsyningen." På en vanlig stasjonær PC ser det ut som en boks i hjørnet av saken (den gule tingen i bildet ovenfor), og det er her du kobler til AC strømledning.

CPU laster UEFI eller BIOS

Nå som den har strøm, initierer CPU seg selv og ser etter et lite program som vanligvis lagres i en brikke på hovedkortet.

I det siste har PCen lastet noe som heter BIOS (Basic Input / Output System.) På moderne PCer legger CPUen i stedet UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) fastvare. Dette er en moderne erstatning for gammelt BIOS. Men for å gjøre det ekstra forvirrende, kalle noen PC-produsenter likevel deres UEFI-programvare "BIOS" uansett.

UEFI- eller BIOS-testene og initierer maskinvare

BIOS eller UEFI-firmware laster konfigureringsinnstillinger fra et spesielt sted på hovedkortet - tradisjonelt, dette var i minnet støttet av et CMOS-batteri. Hvis du endrer noen lavnivåinnstillinger i BIOS- eller UEFI-innstillingsskjermbildet, er det her dine tilpassede innstillinger er lagret.

CPUen kjører UEFI eller BIOS, som tester og initialiserer maskinens maskinvare, inkludert selve CPUen. Hvis for eksempel datamaskinen din ikke har noe RAM, piper det og viser deg en feil, og stopper oppstartsprosessen. Dette kalles POST (Power On Self Test) -prosessen.

Du kan se at PC-produsentens logo vises på skjermen under denne prosessen, og du kan ofte trykke på en knapp for å få tilgang til BIOS eller UEFI-innstillingsskjermen herfra. Imidlertid flyr mange moderne PCer gjennom denne prosessen så fort at de ikke bryder med å vise en logo og krever tilgang til deres UEFI-innstillingsskjerm fra Windows Boot Options-menyen.

UEFI kan gjøre mye mer enn bare initialisere maskinvare; det er virkelig et lite operativsystem. For eksempel har Intel CPUer Intel Management Engine. Dette gir en rekke funksjoner, blant annet ved å aktivere Intels Active Management Technology, som muliggjør fjernstyring av forretnings-PCer.

UEFI- eller BIOS-funksjonen slås av til en oppstartsenhet

Etter at det er gjort testing og initialisering av maskinvaren, vil UEFI eller BIOS avgjøre ansvaret for å starte PCen til operativsystemets oppstartslaster.

UEFI eller BIOS ser etter en "oppstartsenhet" for å starte operativsystemet fra. Dette er vanligvis datamaskinens harddisk eller solid state-stasjon, men kan også være en CD-, DVD-, USB-stasjon eller nettverksplassering. Oppstartsenheten kan konfigureres fra UEFI- eller BIOS-oppsettskjermen. Hvis du har flere oppstartsenheter, forsøker UEFI eller BIOS å overføre oppstartsprosessen til dem i den rekkefølgen de er oppført på. Så hvis du for eksempel har en oppstartbar DVD i den optiske stasjonen, kan det hende at systemet starter med å starte fra det før det forsøker å starte fra harddisken.

Tradisjonelt sett så en BIOS på MBR (master boot record), en spesiell oppstartssektor i begynnelsen av en disk. MBR inneholder kode som laster resten av operativsystemet, kjent som en "bootloader". BIOS kjører oppstartslederen, som tar den derfra, og begynner å starte opp operativsystemet Windows eller Linux, for eksempel.

Datamaskiner med UEFI kan fortsatt bruke denne gamle MBR boot-metoden for å starte et operativsystem, men de bruker normalt noe som kalles en EFI-kjørbar i stedet. Disse må ikke lagres i begynnelsen av en disk. I stedet lagres de på noe som kalles en "EFI system partisjon."

Uansett er prinsippet det samme. BIOS eller UEFI undersøker en lagringsenhet på systemet ditt for å lete etter et lite program, enten i MBR eller på en EFI-systempartisjon, og kjører den. Hvis det ikke er noen bootbar oppstartsenhet, feiler oppstartsprosessen, og du får se en feilmelding som sier dette på skjermen.

På moderne PCer er UEFI-firmware vanligvis konfigurert for "Secure Boot." Dette sikrer at operativsystemet det starter, ikke har blitt manipulert og ikke vil laste ned skadelig programvare på lavt nivå. Hvis Secure Boot er aktivert, kontrollerer UEFI om opplastingsprogrammet er riktig signert før du starter det.

Bootloader Laster Full OS

Oppstartslasteren er et lite program som har den store oppgaven å starte resten av operativsystemet. Windows bruker en bootloader kalt Windows Boot Manager (Bootmgr.exe), de fleste Linux-systemer bruker GRUB, og Macs bruker noe som kalles boot.efi.

Hvis det er et problem med oppstartsladeren, for eksempel hvis filene er skadet på disken, får du se en feilmelding om oppstartsladeren, og oppstartsprosessen stopper.

Oppstartslaster er bare ett lite program, og det håndterer ikke oppstartsprosessen på egenhånd. I Windows finner Windows Boot Manager Windows OS Loader. OS-lasteren laster viktige maskinvaredrivere som kreves for å kjøre kjernen - kjernedelen av Windows-operativsystemet - og starter deretter kjernen. Kjernen laster deretter systemregisteret i minnet, og laster også tilleggsutstyr til harddiskdrivere som er merket med "BOOT_START", noe som betyr at de skal lastes ved oppstart. Windows-kjernen lanserer deretter sesjonsbehandlingprosessen (Smss.exe), som starter systemøkten og laster ekstra drivere. Denne prosessen fortsetter, og Windows laster bakgrunnstjenester, samt velkomstskjermbildet, som lar deg logge på.

På Linux laster GRUB oppstartslaster Linux-kjernen. Kjernen starter også init-systemet - det er systemd på de fleste moderne Linux-distribusjoner. Init-systemet håndterer starttjenester og andre brukerprosesser som fører helt til en påloggingsprompt.

Denne involverte prosessen er bare en måte å gjøre alt lastet riktig ved å gjøre ting i riktig rekkefølge.

Forresten, såkalte såkalte "oppstartsprogrammer" lastes faktisk når du logger på din brukerkonto, ikke når systemet starter. Men noen bakgrunnstjenester (på Windows) eller daemoner (på Linux og MacOS) startes i bakgrunnen når systemet starter.

Avsluttingsprosessen er ganske involvert også. Her er akkurat det som skjer når du slår av eller logger ut av en Windows-PC.

Bildekreditt: Suwan Waenlor / Shutterstock.com, DR-bilder / Shutterstock.com,