Завантаження — це процес запуску комп’ютера. Він може бути ініційований апаратним забезпеченням, наприклад натисканням кнопки, або програмною командою. Після ввімкнення ЦП не має програмного забезпечення в основній пам’яті, тому деякі процеси перед виконанням повинні завантажити програмне забезпечення в пам’ять. Це може бути зроблено апаратним забезпеченням або вбудованим програмним забезпеченням у ЦП або окремим процесором у комп’ютерній системі.
Перезавантаження комп’ютера також називається перезавантаженням, яке може бути важко ', наприклад, після перемикання електричного живлення ЦП з вимкненого на увімкнене або ' м'який ', де електроенергія не відключена. У деяких системах програмне завантаження може додатково очистити оперативну пам’ять до нуля. Жорстке та м’яке завантаження може бути ініційоване апаратним забезпеченням, наприклад натисканням кнопки або програмною командою. Завантаження завершено, коли досягається робоча система виконання, як правило, операційна система та деякі програми.
Процес повернення комп'ютера зі стану сну не передбачає завантаження; однак відновлення його зі стану сплячки робить. Як мінімум, деякі вбудовані системи не вимагають помітної послідовності завантаження, щоб почати функціонувати, і, коли їх увімкнено, вони можуть запускати робочі програми, які зберігаються в ПЗУ. Усі комп’ютерні системи є кінцевими автоматами, і перезавантаження може бути єдиним способом повернутися до призначеного нульового стану з ненавмисного, заблокованого стану.
Окрім завантаження операційної системи або окремої утиліти, процес завантаження також може завантажувати програму створення дампа пам’яті для діагностики проблем в операційній системі.
Послідовність завантаження
Завантаження — це послідовність запуску, яка запускає операційну систему комп’ютера під час його ввімкнення. Послідовність завантаження — це початковий набір операцій, які комп’ютер виконує під час увімкнення. Кожен комп’ютер має послідовність завантаження.
1. Завантажувач: Комп’ютери, що працюють від центрального процесора, можуть виконувати лише код, який знаходиться в пам’яті системи. Сучасні операційні системи та програмний код і дані зберігаються в енергонезалежній пам’яті. Коли комп’ютер вперше вмикається, він повинен спочатку покладатися лише на код і дані, що зберігаються в енергонезалежних частинах пам’яті системи. Операційна система насправді не завантажується під час завантаження, а апаратне забезпечення комп’ютера не може виконувати багато складних системних дій.
Програма, яка запускає ланцюгову реакцію, яка завершується завантаженням усієї операційної системи, є завантажувачем або завантажувачем початкового завантаження. Єдиним завданням завантажувача є завантаження іншого програмного забезпечення для запуску операційної системи.
2. Завантажувальні пристрої: Завантажувальний пристрій - це пристрій, з якого завантажується операційна система. Сучасний ПК BIOS (базова система введення/виведення) підтримує завантаження з різних пристроїв. До них належать локальний жорсткий диск, оптичний привід, дисковод для гнучких дисків, мережева інтерфейсна карта та USB-пристрій. BIOS дозволить користувачеві налаштувати порядок завантаження. Якщо встановлено порядок завантаження:
- CD-привід
- Жорсткий диск
- Мережа
BIOS спочатку спробує завантажитися з приводу компакт-дисків, і якщо це не вдасться, він спробує завантажитися з жорсткого диска, і якщо це не вдасться, він спробує завантажитися з мережі, а якщо не вдасться, то він взагалі не завантажується.
3. Послідовність завантаження: Існує стандартна послідовність завантаження, яку використовують усі персональні комп’ютери. По-перше, центральний процесор виконує інструкцію в пам'яті для BIOS. Ця інструкція містить інструкцію переходу, яка переходить до програми запуску BIOS. Ця програма запускає самоперевірку під час увімкнення (POST), щоб перевірити, чи належним чином працюють пристрої, на які покладається комп’ютер. Потім BIOS виконує налаштовану послідовність завантаження, поки не знайде завантажувальний пристрій. Як тільки BIOS знайде завантажувальний пристрій, BIOS завантажує завантажувальний сектор і передає виконання в завантажувальний сектор. Якщо завантажувальним пристроєм є жорсткий диск, це буде головний завантажувальний запис (MBR).
Код MBR перевіряє таблицю розділів на наявність активного розділу. Якщо такий знайдено, код MBR завантажує завантажувальний сектор цього розділу та виконує його. Завантажувальний сектор часто залежить від операційної системи, однак у більшості операційних систем його основною функцією є завантаження та виконання ядра операційної системи, яке продовжує запуск. Припустімо, що активного розділу немає, або завантажувальний сектор активного розділу недійсний. У цьому випадку MBR може завантажити вторинний завантажувач, який вибере розділ і завантажить його завантажувальний сектор, який зазвичай завантажує відповідне ядро операційної системи.
Типи завантаження
Існує два типи завантаження операційної системи.
Процес завантаження операційної системи
Коли наш комп’ютер увімкнено, його можна запустити апаратним забезпеченням, таким як натискання кнопки, або програмною командою, центральний процесор комп’ютера (ЦП) не має програмного забезпечення в основній пам’яті, є певний процес, який повинен завантажити програмне забезпечення в основну пам'яті, перш ніж його можна буде виконати. Нижче наведено шість кроків для опису процесу завантаження в операційній системі, наприклад:
Крок 1: Після ввімкнення комп’ютерної системи BIOS (Basic Input/Output System) виконує низку дій або функціональних тестів програм, що зберігаються в ПЗУ, викликаних ПОСТ (Power-on Self Test), який перевіряє, чи периферійні пристрої в системі знаходяться в ідеальному порядку.
крок 2: Після того, як BIOS завершить дії перед завантаженням або перевірить функціональність, він зчитує послідовність завантаження з CMOS (Common Metal Oxide Semiconductor) і шукає головний завантажувальний запис у першому фізичному секторі завантажувального диска відповідно до послідовності завантажувальних пристроїв, указаної в CMOS . Наприклад, якщо послідовність пристроїв завантаження така:
- дискета
- Жорсткий диск
- CD-ROM
крок 3: Після цього головний завантажувальний запис шукатиметься спочатку в a дисковод для гнучких дисків . Якщо не знайдено, жорсткий диск шукатиме головний завантажувальний запис. Але якщо головного завантажувального запису навіть немає на жорсткому диску, тоді буде виконано пошук у приводі компакт-дисків. Якщо система не може прочитати головний завантажувальний запис із будь-якого з цих джерел, відображається ROM ' Завантажувальний пристрій не знайдено ' і зупинив систему. Після знаходження головного завантажувального запису з конкретного завантажувального диска завантажувач операційної системи, також званий завантажувачем Bootstrap, завантажується із завантажувального сектора цього завантажувального диска в пам’ять. Початковий завантажувач - це спеціальна програма, яка знаходиться в завантажувальному секторі завантажувального диска.
крок 4: Початковий завантажувач спочатку завантажує IO.SYS файл. Після цього, MSDOS.SYS завантажується файл, який є основним файлом операційної системи DOS.
крок 5: Після цього, MSDOS.SYS виконує пошук файлів, щоб знайти в них Інтерпретатор команд CONFIG.SYS файл, і коли він знаходить, він завантажується в пам'ять. Якщо інтерпретатор команд не вказано в CONFIG.SYS файл, в COMMAND.COM файл завантажується як інтерпретатор команд за замовчуванням операційної системи DOS.
Крок 6: Останнім файлом, який потрібно завантажити та виконати, є AUTOEXEC.BAT файл, який містить послідовність команд DOS. Після цього з’явиться підказка. Ми можемо побачити літеру диска завантажувального диска, що відображається в системі комп’ютера, що вказує на те, що операційна система була успішно встановлена в системі з цього диска.
Що таке подвійне завантаження
Коли на комп’ютері встановлено дві операційні системи, це називається подвійним завантаженням. На таку систему можна встановити декілька операційних систем. Але щоб знати, яку операційну систему потрібно завантажити, завантажувач, який розуміє кілька файлових систем і кілька операційних систем, може зайняти простір для завантаження.
Після завантаження він може завантажити одну з доступних на диску операційних систем. Диск може мати кілька розділів, кожен з яких містить різний тип операційної системи. Коли комп’ютерна система вмикається, програма керування завантаженням відображає меню, що дозволяє користувачеві вибрати операційну систему для використання.