Bootování je proces spouštění počítače. Může být spuštěn hardwarem, jako je stisk tlačítka, nebo softwarovým příkazem. Po zapnutí nemá CPU ve své hlavní paměti žádný software, takže některé procesy musí před spuštěním načíst software do paměti. To může být provedeno hardwarem nebo firmwarem v CPU nebo samostatným procesorem v počítačovém systému.
Restartování počítače se také nazývá restartování, což může být ' tvrdý ', např. poté, co se napájení CPU přepne z vypnuto na zapnuto, nebo ' měkký “, kde není přerušeno napájení. Na některých systémech může soft boot volitelně vymazat RAM na nulu. Tvrdé a měkké spouštění může být zahájeno hardwarem, jako je stisknutí tlačítka nebo softwarový příkaz. Bootování je dokončeno, když je dosaženo operativního runtime systému, typicky operačního systému a některých aplikací.
Proces návratu počítače ze stavu spánku nezahrnuje bootování; avšak obnovení ze stavu hibernace ano. Některé vestavěné systémy minimálně nevyžadují znatelnou zaváděcí sekvenci, aby začaly fungovat, a po zapnutí mohou spustit operační programy, které jsou uloženy v paměti ROM. Všechny počítačové systémy jsou stavové stroje a restart může být jedinou metodou, jak se vrátit do určeného nulového stavu z nezamýšleného, uzamčeného stavu.
Kromě načtení operačního systému nebo samostatného nástroje může proces spouštění také načíst program výpisu paměti pro diagnostiku problémů v operačním systému.
Sekvence bootování
Bootování je spouštěcí sekvence, která spustí operační systém počítače, když je zapnutý. Spouštěcí sekvence je počáteční sada operací, které počítač provádí, když je zapnutý. Každý počítač má spouštěcí sekvenci.
1. Boot Loader: Počítače poháněné centrální procesorovou jednotkou mohou spouštět pouze kód nalezený v paměti systému. Moderní operační systémy a kód a data aplikačního programu jsou uloženy v energeticky nezávislých pamětích. Když je počítač poprvé zapnut, musí se zpočátku spoléhat pouze na kód a data uložená v energeticky nezávislých částech paměti systému. Operační systém není při spouštění skutečně načten a hardware počítače nemůže provádět mnoho komplexních systémových akcí.
Program, který spouští řetězovou reakci, která končí načtením celého operačního systému, je boot loader nebo bootstrap loader. Jediným úkolem zavaděče je načíst další software pro spuštění operačního systému.
2. Spouštěcí zařízení: Spouštěcí zařízení je zařízení, ze kterého se načítá operační systém. Moderní PC BIOS (Basic Input/Output System) podporuje bootování z různých zařízení. Patří mezi ně místní pevný disk, optická jednotka, disketová jednotka, karta síťového rozhraní a zařízení USB. BIOS umožní uživateli nakonfigurovat pořadí spouštění. Pokud je pořadí spouštění nastaveno na:
- CD mechanika
- Pevný disk
- Síť
BIOS se nejprve pokusí zavést z jednotky CD, a pokud se to nezdaří, pokusí se zavést systém z jednotky pevného disku, a pokud se to nezdaří, pokusí se zavést systém ze sítě, a pokud selže, pak vůbec to nenaběhne.
3. Spouštěcí sekvence: Existuje standardní spouštěcí sekvence, kterou používají všechny osobní počítače. Nejprve CPU spustí v paměti instrukce pro BIOS. Tato instrukce obsahuje instrukci skoku, která se přenese do spouštěcího programu BIOS. Tento program spustí samočinný test při zapnutí (POST), aby ověřil, že zařízení, na která bude počítač spoléhat, fungují správně. Poté BIOS prochází nakonfigurovanou spouštěcí sekvenci, dokud nenajde zaváděcí zařízení. Jakmile BIOS nalezne zaváděcí zařízení, BIOS načte zaváděcí sektor a přenese provádění do spouštěcího sektoru. Pokud je spouštěcím zařízením pevný disk, bude to hlavní spouštěcí záznam (MBR).
Kód MBR zkontroluje, zda v tabulce oddílů není aktivní oddíl. Pokud je nalezen, kód MBR načte zaváděcí sektor tohoto oddílu a spustí jej. Spouštěcí sektor je často specifický pro operační systém, ale ve většině operačních systémů je jeho hlavní funkcí načtení a spuštění jádra operačního systému, které pokračuje ve spouštění. Předpokládejme, že neexistuje žádný aktivní oddíl nebo je zaváděcí sektor aktivního oddílu neplatný. V takovém případě může MBR načíst sekundární zavaděč, který vybere oddíl a načte jeho zaváděcí sektor, který obvykle načte odpovídající jádro operačního systému.
Typy bootování
V operačním systému existují dva typy spouštění.
Proces spouštění v operačním systému
Když je náš počítač zapnutý, může být spuštěn hardwarem, jako je stisknutí tlačítka, nebo softwarovým příkazem, centrální procesorová jednotka počítače (CPU) nemá ve své hlavní paměti žádný software, existuje nějaký proces, který musí nahrát software do hlavní paměti. paměti, než bude možné jej spustit. Níže je uvedeno šest kroků popisujících proces spouštění v operačním systému, například:
Krok 1: Jakmile je počítačový systém zapnutý, BIOS (Basic Input/Output System) provádí řadu činností nebo testů funkčnosti programů uložených v paměti ROM, tzv. POŠTA (Power-on Self Test), který kontroluje, zda jsou periferie v systému v naprostém pořádku či nikoli.
Krok 2: Poté, co BIOS provede aktivity před spuštěním nebo test funkčnosti, načte zaváděcí sekvenci z CMOS (Common Metal Oxide Semiconductor) a hledá hlavní spouštěcí záznam v prvním fyzickém sektoru zaváděcího disku podle sekvence zaváděcího zařízení specifikované v CMOS . Pokud je například sekvence spouštěcích zařízení:
- Disketa
- Pevný disk
- CD ROM
Krok 3: Poté bude hlavní spouštěcí záznam hledat nejprve v a disketová mechanika . Pokud není nalezen, jednotka pevného disku vyhledá hlavní spouštěcí záznam. Pokud však hlavní spouštěcí záznam není na pevném disku ani přítomen, jednotka CDROM bude hledat. Pokud systém nemůže přečíst hlavní spouštěcí záznam z žádného z těchto zdrojů, zobrazí se ROM ' Nebylo nalezeno žádné spouštěcí zařízení ' a zastavil systém. Při nalezení hlavního zaváděcího záznamu z konkrétní zaváděcí diskové jednotky se zavaděč operačního systému, nazývaný také zavaděč Bootstrap, načte ze spouštěcího sektoru této zaváděcí jednotky do paměti. Bootstrap loader je speciální program, který je přítomen v boot sektoru zaváděcí jednotky.
Krok 4: Bootstrap loader nejprve načte soubor IO.SYS soubor. Po tomto, MSDOS.SYS je načten soubor, což je základní soubor operačního systému DOS.
Krok 5: Po tomto, MSDOS.SYS prohledává soubor a najde Command Interpreter CONFIG.SYS a když najde, načte se do paměti. Pokud není v souboru zadán žádný interpret příkazů CONFIG.SYS soubor, COMMAND.COM soubor se načte jako výchozí interpret příkazů operačního systému DOS.
Krok 6: Poslední soubor, který se má načíst a spustit, je soubor AUTOEXEC.BAT soubor, který obsahuje sekvenci příkazů DOS. Poté se zobrazí výzva. V počítačovém systému je zobrazeno písmeno spouštěcí jednotky, což znamená, že operační systém byl úspěšně v systému z této jednotky.
Co je duální spouštění
Pokud jsou v počítačovém systému nainstalovány dva operační systémy, nazývá se to duální spouštění. Na takový systém lze nainstalovat více operačních systémů. Ale abyste věděli, který operační systém se má zavést, zavaděč, který rozumí více systémům souborů a více operačním systémům, může zabírat spouštěcí prostor.
Po načtení může spustit jeden z operačních systémů dostupných na disku. Disk může mít více oddílů, z nichž každý obsahuje jiný typ operačního systému. Když se počítačový systém zapne, program pro správu spouštění zobrazí nabídku, která uživateli umožňuje vybrat operační systém, který má použít.