känga

Från Wikipedia, den fria encyklopedin
Hoppa till navigation Hoppa till sökning
Förenklat flödesschema över den sena startfasen för ett Linux -system med init

Booten ( engelska uttal [ ˈBuːtən ]; från engelska: att starta ), startar , startar eller startar avser laddning av operativsystemet på en dator , som vanligtvis krävs efter att du har slagit på. Ordet boot är en kort form av bootstrap -laddning , vilket betyder laddning via bootstrap . [1]

Startprocessen för en dator sker i flera steg. Efter att ha slagit på läses ett enkelt program först från ett litet skrivskyddat minne (ROM). Med det här programmet kan ett mer komplext program startas, som till exempel startar ett operativsystem. I tidiga datorer (före 1970-talet) fanns det ofta inget skrivskyddat minne (ROM); här måste det första steget i startprocessen skrivas in i minnet för hand med hjälp av maskinens konsol (tangentbord) så att operativsystemet kunde läs sedan från externa lagringsenheter. På alla för närvarande använda datorer och datorstyrda enheter / system börjar startprocessen automatiskt efter att den har slagits på.

Eftersom en dator laddar ett program under startprocessen som den behöver för att fungera, drar den bildligt talat sig ur träsket som Munchausen i sitt eget hår . På engelska är det bootstraps , därav termen boot . [2]

Mainframe

IBM -huvudramar kallas startprocessen traditionellt Initial Program Load (IPL). Denna användning av termen initial programbelastning har dock blivit föråldrad, eftersom denna term har använts för det första steget i utförandet av en flerstegs startlastare.

Personlig dator (x86 -arkitektur)

När en dator startas börjar processorn bearbeta den inbyggda programvaran som lagras i ROM -minnet vid en angiven minnesadress. I allmänhet utför detta ett test av de anslutna enheterna ( POST ) och kontrollerar lagringsenheter som diskettenheter, hårddiskar eller CD / DVD -enheter etc. om de är eller innehåller startbara medier . Beroende på den specifika programvaruimplementeringen är söksekvensen enligt vilken dessa enheter nås, t.ex. B. kan ändras via firmware -inställningar eller via startmenyn .

IBM PC-kompatibla datorer fram till 2010-talet är denna firmware vanligtvis BIOS . I datorer efter cirka 2010 ersattes det alltmer av (Unified) Extensible Firmware Interface , EFI eller UEFI för kort. Mac har också använt en Applespecifik EFI sedan övergången till Intel- processorer 2006.

Ett startbart medium kräver en giltig startsektor på en dator med BIOS, som introducerades med den ursprungliga IBM PC -modellen 5150 från 1981. På större datalagringsmedier som hårddiskar är detta vanligtvis master boot record (MBR), som också innehåller partitionstabellen . Startprocessen börjar när startsektorn laddas och körs av BIOS. Eftersom startsektorn är begränsad till en blockstorlek på 512 byte innehåller den vanligtvis en startladdare som laddar om ytterligare data, till exempel genom att leta efter speciella filer på lagringsmediet och sedan ladda och köra dem tills t.ex. B. kärnan och slutligen hela operativsystemet har startats. Denna process, där ett program laddar nästa, även känt som kedjelastning hänvisad ( engelsk kedja för kedja, som i kommandokedja och kommandokedja). Med bootchefer som går med i denna kedja tidigt är det möjligt att ändra startprocessen och t.ex. B. att implementera en extra startmeny för system med flera startsystem .

På BIOS -efterföljaren Extensible Firmware Interface (EFI), som introducerades av Intel i slutet av 1990 -talet och som sedan 2005 har utvecklats gemensamt som " Unified EFI" (UEFI) av flera PC -tillverkare inom hårdvaru- och mjukvarusektorn och ett EFI lastaren laddas direkt från en specificerad partition, EFI systempartition (ESP). Enligt specifikation är ESP en partition av valfri storlek formaterad med FAT32 -filsystemet och definierad i en GUID -partitionstabell . EFI -laddaren är ett körbart program för respektive processorarkitektur som antingen hittades på ett dataminne som hittades och kontrollerades av firmware eller som specificerades direkt av en post i NVRAM för (U) EFI, eventuellt inklusive startparametrar. Som efterföljare till BIOS har många (U) EFI-implementeringar också en kompatibilitetsmodul, Compatibility Support Module (CSM), som emulerar ett BIOS och därför kan fortsätta att starta IBM PC-kompatibla startsektorer. Om den här modulen är tillgänglig och funktionen är konfigurerad (aktiverad) i enlighet med detta, laddar UEFI automatiskt CSM när en databärare med en master boot -post (MBR) hittas och som standard ska startas i den fasta programvaran eller i urvalet i startprogrammet meny. Om Secure Boot är aktiverat är CSM inte tillgängligt.

Precis som startkoden i en boot -sektor kallas EFI -lastaren också som boot -loader. Bootloaders är datorprogram vars uppgift det är att avancera startprocessen. I några fall är bootloader redan det sista steget i startprocessen, till exempel med PC -booters .

När du installerar ett operativsystem startas det först från ett startbart medium som en CD eller DVD i en optisk enhet eller från ett USB -minne. Den fasta programvaran måste dock stödja denna typ av startbara media. På detta finns vanligtvis en anpassad version av operativsystemet som ska installeras - om startprocessen för detta installationsmedium lyckas laddar det automatiskt installationsprogrammet för operativsystemet. Detta skapar ett datalager som t.ex. B. en hårddisk, en fungerande startkonfiguration för respektive system, till exempel startsektorer och startfiler på motsvarande partitioner.

Med PXE har Intel angett en metod för att starta datorer ( IA-32 ) och Itanium- datorer ( IA-64 ) över ett datornätverk .

Varianter av uppstart

Man skiljer mellan:

Kall start
(Engelsk kallstart ), där datorn startas upp "från noll" som efter att ha startat spänningen (se även återställning )
Varm start
( Warm boot ), där rutinerna för hårdvaruinitialisering i synnerhet inte körs. Utförandet av den varma starten kan skilja sig mycket beroende på datorarkitektur och operativsystem. Till exempel erbjuder AmigaOS- operativsystemet möjligheten att ta emot aktuell data i en "återställningsskyddad RAM-disk " via en varm start. Med datorer med x86 -arkitekturen, å andra sidan, innebär varje start förlust av all data som för närvarande finns i (flyktigt) RAM .

Moderna operativsystem erbjuder möjlighet att påskynda startprocessen. Beroende på hur datorn stängdes av kan man skilja mellan följande metoder:

Suspendera till hårddisken
Kallas även viloläge eller viloläge (engelska för "hibernating"). Innan du stänger av skrivs hela minnesinnehållet till hårddisken och skrivs tillbaka till minnet under startprocessen.
Suspendera till RAM
Förvirrande kallas också vänteläge . Datorn är inte avstängd, men allt buffertinnehåll skrivs till RAM -minnet och de flesta enheterna och en stor del av CPU: n stängs av.

Accelerationen baseras på det faktum att en omstart, som vid en fullständig avstängning, undviks och endast det tidigare sparade minnesinnehållet laddas, dvs en slags varmstart med minnesretention är möjlig.

Startfel

Om en dator inte startar (startar inte längre) kan detta ha olika orsaker. Felkällor inkluderar felaktiga inställningar i firmware

  • hårdvaran eller
  • dataminnet som används för att starta:
    • kängasektorn,
    • partitioneringen eller enskilda partitioner,
    • kontrollstatus för startsektorn, partitionen eller filsystemet på den,
    • den aktiva startladdaren,
    • installationen av operativsystemet ,
    • startparametrarna för operativsystemet.

När datorn startas för första gången efter en konfigurationsändring bör det till exempel kontrolleras om kablar saknas eller är felaktigt anslutna, om komponenter med plugganslutningar (t.ex. RAM ) har korrekt kontakt och endast med äldre hårdvara: om hoppare för IDE- eller SCSI -hårddiskarna är rätt inställda.

Om ingen skärm visas kan antalet pip som avges av BIOS på x86 -datorer indikera felet (se Lista över BIOS -pip ).

I vissa fall orsakar BIOS feltexter som t.ex. B. DISK BOOT FAILURE, INSERT SYSTEM DISK AND PRESS ENTER visas på skärmen. Ett levande system som Knoppix eller UBCD kan användas för felsökning .

litteratur

  • x86:
    • Pete Dice: Quick Boot: A Guide for Embedded Firmware Developers. 2: a upplagan, Walter de Gruyter, Boston / Berlin 2018. ISBN 978-1-5015-1538-5 .

webb-länkar

Commons : Booting - samling av bilder, videor och ljudfiler

Individuella bevis

  1. En bootstrap är en boot loop som är tänkt att göra det lättare att ta på sig skorna i stövlar med lång axel.
  2. Startprocessen i Compendium of Information Technology av Sascha Kersken.