Завантаження операційної системи-це важливий етап, який відбувається кожного разу, коли ви вмикаєте комп'ютер. У цій статті ми розповімо вам докладніше про те, що відбувається під час завантаження операційної системи і які процеси виконуються на кожному етапі.
При включенні комп'ютера насамперед запускається процес, який називається POST (Power-On Self Test). Під час POST комп'ютер перевіряє працездатність апаратного забезпечення, включаючи процесор, оперативну пам'ять, жорсткий диск та інші пристрої. Якщо під час POST виявлено будь-які проблеми, комп'ютер може видати звуковий сигнал або повідомлення про помилку.
Після успішного завершення POST комп'ютер починає процес завантаження операційної системи. Операційна система зберігається на жорсткому диску у вигляді файлів, і для її запуску комп'ютеру потрібно завантажити ці файли в оперативну пам'ять. Завантаження операційної системи відбувається в кілька етапів і включає в себе різні процеси, такі як ініціалізація ядра операційної системи, завантаження драйверів пристроїв і запуск служб і додатків.
Час завантаження операційної системи може сильно відрізнятися залежно від різних факторів, включаючи продуктивність апаратного забезпечення, Налаштування системи та кількість встановлених програм. Однак, незалежно від часу завантаження, процес завантаження операційної системи є важливим етапом, який дозволяє вашому комп'ютеру стати працездатним і готовим до використання.
Завантаження операційної системи: розповідаємо подробиці
Під час включення комп'ютера, BIOS (Basic Input/Output System) або більш сучасна UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) перевіряють наявність і працездатність апаратних пристроїв, таких як процесор, пам'ять, жорсткий диск і інші. Якщо всі пристрої працюють належним чином, BIOS або UEFI знаходять і запускають завантажувач операційної системи.
Завантажувач-це програмне забезпечення, яке знаходиться на жорсткому диску комп'ютера і призначене для запуску операційної системи. Завантажувач здійснює налаштування обладнання і завантажує необхідні файли для запуску самої операційної системи.
Зазвичай, після запуску завантажувача, відбувається завантаження і запуск ядра операційної системи. Ядро-це основна частина операційної системи, що відповідає за взаємодію з апаратною частиною комп'ютера і забезпечення роботи додатків і сервісів. Ядро завантажується в оперативну пам'ять комп'ютера і починає свою роботу.
Після завантаження ядра операційної системи, відбувається запуск інших компонентів, таких як драйвери пристроїв і служби системи. Драйвери пристроїв надають інформацію та управління конкретними апаратними пристроями, тоді як служби системи виконують різні фонові завдання, необхідні для нормальної роботи операційної системи.
Остаточним етапом завантаження операційної системи є запуск графічного інтерфейсу. Графічний інтерфейс - це засіб взаємодії користувача з комп'ютером, представлене у вигляді вікон і елементів управління. Після завантаження графічного інтерфейсу користувачеві стають доступними всі функції і можливості операційної системи.
В процесі завантаження операційної системи відбувається безліч складних операцій і налаштувань, що забезпечують працездатність і функціональність комп'ютера. Завантаження ОС-це важливий етап, під час якого кожен компонент повинен бути активований і налаштований для спільної роботи, що дозволяє користувачеві в повній мірі використовувати всі можливості операційної системи.
BIOS та його роль у завантаженні ОС
Роль BIOS включає в себе наступні основні завдання:
- Пошук та завантаження завантажувача ОС: BIOS шукає на підключених пристроях (наприклад, жорсткому диску або USB-накопичувачах) спеціальні сектори із завантажувальною інформацією. Коли BIOS знаходить такий сектор, він передає управління завантажувальному програмному забезпеченню (завантажувачу ОС), яке запускає процес завантаження ОС.
- Управління стартовим пристроєм: BIOS дозволяє користувачеві вибирати, з якого пристрою буде завантажуватися ОС. Це може бути жорсткий диск, компакт-диск, USB-флеш-накопичувач або мережевий пристрій. Опції стартового пристрою можна налаштувати в BIOS Setup.
Таким чином, BIOS є важливою ланкою в процесі завантаження операційної системи. Він забезпечує ініціалізацію обладнання і передає управління на завантажувач ОС, що дозволяє почати завантаження і запуск операційної системи користувача.
Процес POST і особливості його роботи
Під час POST відбувається наступне:
- Ініціалізація системного процесора: POST починається з активації системного процесора, який потім починає виконання вбудованого коду BIOS (Basic Input/Output System).
- Тест пам'яті: BIOS перевіряє працездатність оперативної пам'яті, виконуючи серію тестів. В тому числі, BIOS може перевірити адресні лінії, порівнюючи записане значення з прочитаним з пам'яті.
- Завантаження операційної системи: після успішного завершення тестів POST, BIOS шукає завантажувальний пристрій і передає управління операційній системі, яка починає свій власний процес завантаження.
Якщо POST виявляє порушення або несправності в якомусь апаратному забезпеченні, комп'ютер може сигналізувати про це звуковими сигналами або видавати код помилки на екрані. Це допомагає користувачам і технічним фахівцям виявити і виправити проблеми з комп'ютером.
POST є важливою частиною процесу завантаження операційної системи, оскільки він гарантує, що апаратне забезпечення працює належним чином перед передачею управління операційній системі. Без успішного проходження POST, комп'ютер може не запуститися або працювати ненадійно.
Вибір пристрою завантаження та ініціалізація
Операційна система може бути завантажена з різних пристроїв відповідно до настройками BIOS. Налаштування завантаження (boot order) дозволяють визначити порядок різних пристроїв, які BIOS повинен перевіряти для завантаження системи.
Після того, як BIOS визначає пристрій завантаження, він передає управління налаштуванням завантажувача операційної системи, таким як MBR (головний завантажувальний запис) для жорсткого диска або інші завантажувальні пристрої. Завантажувач операційної системи ініціалізується і починає процес завантаження самої операційної системи.
Завантажувач операційної системи може містити різні файли та програми, необхідні для завантаження операційної системи разом із необхідними драйверами та налаштуваннями. Він також може запускати процедури перевірки цілісності системи та інші попередні операції перед фактичним завантаженням операційної системи.
Після завершення ініціалізації завантажувача операційної системи відбувається передача управління самій операційній системі, яка продовжує процес завантаження і запускає критично важливі системні сервіси і процеси, такі як ядро операційної системи.
Завантаження ядра операційної системи
Процес завантаження ядра починається після того, як BIOS або UEFI завершили ініціалізацію апаратного забезпечення комп'ютера. Цей процес включає в себе наступні етапи:
- Підготовка завантажувача: перед завантаженням ядра операційної системи відбувається пошук і запуск завантажувача. Завантажувач-це програмне забезпечення, яке відповідає за завантаження ядра та інших необхідних файлів. Завантажувач знаходиться на певній ділянці жорсткого диска, відомому як завантажувальний сектор. Після його знаходження і запуску, завантажувач переносить управління на наступний етап завантаження.
- Завантаження ядра: у цей момент завантажувач знаходить і завантажує ядро операційної системи в пам'ять комп'ютера. Ядро вже знаходиться на диску і тільки що було відшукано завантажувачем. Ядро завантажується в певну ділянку пам'яті, який буде використовуватися для його роботи. Потім завантажувач передає управління ядру, і воно починає свою роботу.
- Ініціалізація ядра: після завантаження ядро ініціалізується, тобто встановлюються всі необхідні параметри і налаштовується взаємодія з апаратними компонентами комп'ютера. У процесі ініціалізації виконуються такі завдання, як ініціалізація контролерів пристроїв, перевірка пам'яті та налаштування переривань. Крім того, може виконуватися пошук і завантаження драйверів для обладнання комп'ютера.
Таким чином, завантаження ядра операційної системи є однією з важливих стадій процесу завантаження. Після успішного завантаження ядра операційної системи, управління передається йому, і він починає повноцінну роботу, забезпечуючи функціонування всіх інших компонентів ОС.
Ініціалізація та запуск обладнання
Після ініціалізації BIOS передає управління завантажувальному пристрою, як правило, жорсткому диску або іншому носію даних. Завантажувальний пристрій містить завантажувальний запис-спеціальний програмний код, який буде запущений в першу чергу. Тут знаходиться MBR (Master Boot Record) або EFI (Extensible Firmware Interface), звідки система отримує інформацію про те, звідки завантажувати операційну систему.
Після завантаження і запуску операційної системи вона бере управління над обладнанням комп'ютера і починає виконувати свої функції, забезпечуючи роботу додатків і взаємодію з користувачем.