Ποια είναι η διαδικασία φόρτωσης του λογισμικού λειτουργικού συστήματος σε μια κύρια μνήμη υπολογιστή από το δίσκο;

Η διαδικασία φόρτωσης ενός λειτουργικού συστήματος (OS) στην κύρια μνήμη του υπολογιστή από το δίσκο ονομάζεται εκκίνηση ή bootstrapping . Είναι μια διαδικασία πολλαπλών σταδίων, που γενικά περιλαμβάνει αυτά τα βήματα:

1. Όταν ο υπολογιστής είναι ενεργοποιημένος, το υλικολογισμικό BIOS (βασικό σύστημα εισόδου/εξόδου) ή UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) εκτελεί μια θέση. Αυτό ελέγχει τα βασικά εξαρτήματα υλικού (CPU, μνήμη, σκληρό δίσκο, πληκτρολόγιο κ.λπ.) για να εξασφαλιστεί ότι λειτουργούν σωστά. Οποιοδήποτε σφάλμα που ανιχνεύονται συνήθως αναφέρονται μέσω μηνυμάτων ή μηνυμάτων σφάλματος που εμφανίζονται στην οθόνη.

2. Το BIOS ή το UEFI αρχικοποιεί το υλικό και προσδιορίζει τις συσκευές εκκίνησης. Αυτό περιλαμβάνει τον έλεγχο της παραγγελίας εκκίνησης (η ακολουθία στην οποία ελέγχονται οι συσκευές για τα μέσα εκκίνησης, συνήθως προτεραιότητα στις ρυθμίσεις BIOS/UEFI).

3. Φόρτωση του bootloader: Μόλις βρεθεί μια συσκευή εκκίνησης (συνήθως ένας σκληρός δίσκος, SSD ή μονάδα USB), το BIOS/UEFI φορτώνει ένα μικρό πρόγραμμα που ονομάζεται bootloader. Ο πρωταρχικός ρόλος του bootloader είναι να εντοπίσει και να φορτώσει τον πυρήνα του OS. Παραδείγματα bootloaders περιλαμβάνουν Grub (Grand Unified Bootloader), Lilo (Linux Loader) και Windows Boot Manager.

4. Φόρτωση πυρήνα: Το bootloader εντοπίζει τον πυρήνα του λειτουργικού συστήματος (τον πυρήνα του λειτουργικού συστήματος) στον σκληρό δίσκο και το φορτώνει στην κύρια μνήμη (RAM). Αυτό περιλαμβάνει την ανάγνωση του αρχείου πυρήνα από το δίσκο και την αντιγραφή του περιεχομένου του σε μια συγκεκριμένη περιοχή μνήμης RAM.

5. Αρχικοποίηση του πυρήνα: Μόλις στη μνήμη, ο πυρήνας αρχίζει τη διαδικασία αρχικοποίησης. Αυτό περιλαμβάνει:

* Ρύθμιση διαχείρισης μνήμης: Κατανομή και διαχείριση μνήμης RAM για διαφορετικές διαδικασίες και το ίδιο το λειτουργικό σύστημα.

* Αρχικοποιώντας τους οδηγούς: Τα προγράμματα οδήγησης συσκευών φόρτωσης που επιτρέπουν στο λειτουργικό σύστημα να αλληλεπιδρούν με εξαρτήματα υλικού (π.χ. κάρτα δικτύου, κάρτα γραφικών, ποντίκι κ.λπ.).

* Υπηρεσίες συστήματος εκκίνησης: Εκκίνηση βασικών διαδικασιών υποβάθρου που παρέχουν βασική λειτουργικότητα OS.

6. Φόρτωση Shell/Gui: Αφού ο πυρήνας ολοκληρώσει την αρχικοποίηση, το OS φορτώνει είτε μια διεπαφή γραμμής εντολών (κέλυφος) είτε ένα γραφικό περιβάλλον χρήστη (GUI). Αυτό επιτρέπει στον χρήστη να αλληλεπιδρά με το λειτουργικό σύστημα.

7. Σύνδεση χρήστη: Εάν απαιτείται, το σύστημα ζητά τα διαπιστευτήρια σύνδεσης χρήστη για να επαληθεύσει την ταυτότητα του χρήστη και τον έλεγχο της πρόσβασης σε πόρους.

Συνοπτικά, η εκκίνηση είναι μια πολύπλοκη διαδικασία που περιλαμβάνει πολλαπλά στάδια, από ελέγχους υλικού μέχρι τη φόρτωση του πυρήνα του OS και τελικά την παρουσίαση του διεπαφή χρήστη. Οι συγκεκριμένες λεπτομέρειες μπορεί να διαφέρουν ελαφρώς ανάλογα με το λειτουργικό σύστημα, το υλικό και το υλικολογισμικό που εμπλέκονται.