אתחול הוא תהליך הפעלת המחשב. זה יכול להיות יזום על ידי חומרה כגון לחיצת כפתור או על ידי פקודת תוכנה. לאחר הפעלתו, למעבד אין תוכנה בזיכרון הראשי שלו, כך שחלק מהתהליכים חייבים לטעון תוכנה לזיכרון לפני הביצוע. זה עשוי להיעשות על ידי חומרה או קושחה במעבד או על ידי מעבד נפרד במערכת המחשב.
הפעלה מחדש של מחשב נקראת גם אתחול מחדש, שיכולה להיות ' קָשֶׁה ', למשל, לאחר כיבוי החשמל למעבד מופעל, או ' רַך ', שבו החשמל אינו מנותק. במערכות מסוימות, אתחול רך עשוי לנקות את זיכרון ה-RAM לאפס. אתחול קשה ורך יכול להתבצע על ידי חומרה כגון לחיצת כפתור או פקודת תוכנה. האתחול הושלם כאשר מערכת זמן הריצה התפעולית, בדרך כלל מערכת ההפעלה ויישומים מסוימים, מושגת.
תהליך החזרת המחשב ממצב שינה אינו כרוך באתחול; עם זאת, שחזורו ממצב שינה עושה זאת. למינימום, מערכות משובצות מסוימות אינן דורשות רצף אתחול מורגש כדי להתחיל לפעול, וכאשר מופעלות, עשויות להפעיל תוכניות תפעוליות המאוחסנות ב-ROM. כל מערכות המחשב הן מכונות מצב, ואתחול מחדש עשוי להיות השיטה היחידה לחזור למצב אפס ייעודי ממצב לא מכוון ונעול.
בנוסף לטעינת מערכת הפעלה או כלי שירות עצמאי, תהליך האתחול יכול גם לטעון תוכנית dump אחסון לאבחון בעיות במערכת הפעלה.
רצף של אתחול
אתחול הוא רצף אתחול שמתחיל את מערכת ההפעלה של מחשב כאשר הוא מופעל. רצף אתחול הוא קבוצת הפעולות הראשונית שהמחשב מבצע כשהוא מופעל. לכל מחשב יש רצף אתחול.
1. טוען אתחול: מחשבים המופעלים על ידי יחידת העיבוד המרכזית יכולים להפעיל רק קוד שנמצא בזיכרון המערכת. מערכות הפעלה מודרניות וקוד ונתונים של תוכניות יישומים מאוחסנים בזיכרונות לא נדיפים. כאשר מחשב מופעל לראשונה, עליו להסתמך בתחילה רק על הקוד והנתונים המאוחסנים בחלקים לא נדיפים של זיכרון המערכת. מערכת ההפעלה לא ממש נטענת בזמן האתחול, והחומרה של המחשב אינה יכולה לבצע פעולות מערכות מורכבות רבות.
התוכנית שמתחילה את תגובת השרשרת שמסתיימת עם טעינת מערכת ההפעלה כולה היא טוען האתחול או מטעין האתחול. התפקיד היחיד של מטעין האתחול הוא לטעון תוכנות אחרות כדי שמערכת ההפעלה תתחיל.
2. התקני אתחול: התקן האתחול הוא ההתקן שממנו נטענת מערכת ההפעלה. BIOS PC מודרני (מערכת קלט/פלט בסיסית) תומך באתחול מהתקנים שונים. אלה כוללים את כונן הדיסק הקשיח המקומי, הכונן האופטי, כונן התקליטונים, כרטיס ממשק רשת והתקן USB. ה-BIOS יאפשר למשתמש להגדיר סדר אתחול. אם סדר האתחול מוגדר ל:
- כונן CD
- כונן קשיח
- רֶשֶׁת
ה-BIOS ינסה לאתחל מכונן התקליטורים תחילה, ואם זה נכשל, אז הוא ינסה לאתחל מכונן הדיסק הקשיח, ואם זה נכשל, אז הוא ינסה לאתחל מהרשת, ואם זה נכשל, אז זה לא יאתחל בכלל.
3. רצף אתחול: יש רצף אתחול סטנדרטי שכל המחשבים האישיים משתמשים בו. ראשית, המעבד מריץ הוראה בזיכרון עבור ה-BIOS. הוראה זו מכילה הוראת קפיצה המועברת לתוכנית ההפעלה של ה-BIOS. תוכנית זו מפעילה בדיקה עצמית להפעלה (POST) כדי לבדוק שהמכשירים שעליהם יסתמך המחשב פועלים כראוי. לאחר מכן, ה-BIOS עובר את רצף האתחול המוגדר עד שהוא מוצא התקן הניתן לאתחול. לאחר שה-BIOS מצא התקן שניתן לאתחול, ה-BIOS טוען את סקטור האתחול ומעביר את הביצוע לסקטור האתחול. אם התקן האתחול הוא כונן קשיח, זה יהיה רשומת אתחול מאסטר (MBR).
קוד MBR בודק בטבלת המחיצות עבור מחיצה פעילה. אם נמצא אחד, קוד MBR טוען את סקטור האתחול של המחיצה ומבצע אותו. סקטור האתחול הוא לעתים קרובות ספציפי למערכת ההפעלה, ולמרות זאת, ברוב מערכות ההפעלה, תפקידו העיקרי הוא לטעון ולהפעיל את ליבת מערכת ההפעלה, אשר ממשיכה את ההפעלה. נניח שאין מחיצה פעילה, או שסקטור האתחול של המחיצה הפעילה אינו חוקי. במקרה זה, ה-MBR עשוי לטעון טוען אתחול משני אשר יבחר מחיצה ויטען את סקטור האתחול שלו, אשר בדרך כלל טוען את ליבת מערכת ההפעלה המתאימה.
סוגי אתחול
ישנם שני סוגים של אתחול במערכת הפעלה.
תהליך אתחול במערכת הפעלה
כאשר המחשב שלנו מופעל, ניתן להפעיל אותו על ידי חומרה כמו לחיצת כפתור, או על ידי פקודת תוכנה, ליחידת העיבוד המרכזית של המחשב (CPU) אין תוכנה בזיכרון הראשי שלו, יש תהליך כלשהו שחייב לטעון תוכנה לראשי זיכרון לפני שניתן לבצע אותו. להלן ששת השלבים לתיאור תהליך האתחול במערכת ההפעלה, כגון:
שלב 1: לאחר הפעלת מערכת המחשב, BIOS (מערכת קלט/פלט בסיסית) מבצעת סדרה של פעילויות או בדיקות פונקציונליות בתוכניות המאוחסנות ב-ROM, הנקראות על הודעה (מבחן עצמי הפעלה) שבודק האם ציוד היקפי במערכת בסדר מושלם או לא.
שלב 2: לאחר שה-BIOS נעשה עם פעילויות טרום אתחול או בדיקת פונקציונליות, הוא קורא את רצף האתחול מ CMOS (Common Metal Oxide Semiconductor) ומחפש את רשומת האתחול הראשית במגזר הפיזי הראשון של הדיסק הניתן לאתחול לפי רצף התקן האתחול שצוין ב CMOS . לדוגמה, אם רצף מכשיר האתחול הוא:
- תקליטון
- דיסק קשיח
- תקליטור
שלב 3: לאחר מכן, רשומת האתחול הראשית תחפש תחילה ב-a כונן תקליטונים . אם לא נמצא, כונן הדיסק הקשיח יחפש את רשומת האתחול הראשית. אבל אם רשומת האתחול הראשית אפילו לא קיימת בדיסק הקשיח, כונן התקליטורים יחפש. אם המערכת לא יכולה לקרוא את רשומת האתחול הראשית מכל אחד מהמקורות הללו, ROM יוצג ' לא נמצא מכשיר אתחול ' ועצר את המערכת. במציאת רשומת האתחול הראשית מכונן דיסק ניתן לאתחול מסוים, טוען מערכת ההפעלה, הנקרא גם Bootstrap loader, נטען ממגזר האתחול של אותו כונן ניתן לאתחול לזיכרון. טוען אתחול הוא תוכנית מיוחדת הקיימת בסקטור האתחול של כונן הניתן לאתחול.
שלב 4: מטעין האתחול טוען תחילה את IO.SYS קוֹבֶץ. אחרי זה, MSDOS.SYS הקובץ נטען, שהוא קובץ הליבה של מערכת ההפעלה DOS.
שלב 5: אחרי זה, MSDOS.SYS חיפוש קבצים כדי למצוא ב-Command Interpreter CONFIG.SYS קובץ, וכאשר הוא מוצא, הוא נטען לזיכרון. אם לא צוין מתורגמן פקודה ב- CONFIG.SYS קובץ, ה COMMAND.COM הקובץ נטען בתור מתורגמן הפקודה המוגדר כברירת מחדל של מערכת ההפעלה DOS.
שלב 6: הקובץ האחרון שיש לטעון ולהפעיל הוא AUTOEXEC.BAT קובץ המכיל רצף של פקודות DOS. לאחר מכן, ההנחיה מוצגת. אנו יכולים לראות את אות הכונן של הכונן הניתן לאתחול המוצגת במערכת המחשב, מה שמעיד על כך שמערכת ההפעלה הופעלה בהצלחה במערכת מאותו כונן.
מה זה אתחול כפול
כאשר שתי מערכות הפעלה מותקנות על מערכת המחשב, אז זה נקרא אתחול כפול. על מערכת כזו ניתן להתקין מספר מערכות הפעלה. אבל כדי לדעת איזו מערכת הפעלה יש לאתחל, טוען אתחול שמבין מערכות קבצים מרובות ומערכות הפעלה מרובות יכול לתפוס את שטח האתחול.
לאחר הטעינה, הוא יכול לאתחל את אחת ממערכות ההפעלה הזמינות בדיסק. לדיסק יכולות להיות מספר מחיצות, שכל אחת מהן מכילה סוג אחר של מערכת הפעלה. כאשר מערכת מחשב מופעלת, תוכנית מנהל האתחול מציגה תפריט, המאפשר למשתמש לבחור את מערכת ההפעלה להשתמש.