Зареждането е процес на стартиране на компютър. Може да се инициира от хардуер като натискане на бутон или от софтуерна команда. След като бъде включен, процесорът няма софтуер в основната си памет, така че някои процеси трябва да заредят софтуер в паметта преди изпълнение. Това може да се направи от хардуер или фърмуер в процесора или от отделен процесор в компютърната система.

Рестартирането на компютър също се нарича рестартиране, което може да бъде твърд ', например, след като електрическото захранване на процесора е превключено от изключено на включено, или ' мека “, където захранването не е прекъснато. При някои системи мекото зареждане може по избор да изчисти RAM до нула. Твърдото и мекото зареждане може да бъде инициирано от хардуер, като натискане на бутон или софтуерна команда. Стартирането е завършено, когато се достигне оперативната система за изпълнение, обикновено операционната система и някои приложения.

Процесът на връщане на компютъра от състояние на заспиване не включва зареждане; но възстановяването му от състояние на хибернация го прави. Като минимум, някои вградени системи не изискват забележима последователност на зареждане, за да започнат да функционират и, когато са включени, могат да изпълняват оперативни програми, които се съхраняват в ROM. Всички компютърни системи са държавни машини и рестартирането може да е единственият метод за връщане към определено нулево състояние от нежелано, заключено състояние.

В допълнение към зареждането на операционна система или самостоятелна помощна програма, процесът на зареждане може също да зареди програма за дъмп на съхранение за диагностициране на проблеми в операционна система.

Последователност на зареждане

Зареждането е стартова последователност, която стартира операционната система на компютъра, когато той е включен. Последователността за стартиране е първоначалният набор от операции, които компютърът изпълнява, когато е включен. Всеки компютър има последователност за зареждане.

1. Зареждащ механизъм: Компютрите, захранвани от централния процесор, могат да изпълняват само код, открит в паметта на системата. Съвременните операционни системи и приложни програмни кодове и данни се съхраняват в енергонезависима памет. Когато компютърът се включва за първи път, той трябва първоначално да разчита само на кода и данните, съхранени в енергонезависими части от паметта на системата. Операционната система не е наистина заредена по време на зареждане и хардуерът на компютъра не може да изпълнява много сложни системни действия.

Програмата, която стартира верижната реакция, която завършва със зареждане на цялата операционна система, е зареждащото устройство за първоначално зареждане или зареждащото устройство за първоначално зареждане. Единствената задача на зареждащия механизъм е да зареди друг софтуер, за да стартира операционната система.

2. Устройства за зареждане: Устройството за зареждане е устройството, от което се зарежда операционната система. Модерен PC BIOS (базова входно-изходна система) поддържа зареждане от различни устройства. Те включват локален твърд диск, оптично устройство, флопи устройство, мрежова интерфейсна карта и USB устройство. BIOS ще позволи на потребителя да конфигурира ред за зареждане. Ако редът на зареждане е зададен на:

• CD устройство
• Твърд диск
• мрежа

BIOS първо ще се опита да зареди от CD устройството и ако това не успее, ще се опита да зареди от твърдия диск и ако това не успее, ще се опита да зареди от мрежата и ако това не успее, тогава изобщо няма да стартира.

3. Последователност на зареждане: Има стандартна последователност за зареждане, която използват всички персонални компютри. Първо, процесорът изпълнява инструкция в паметта за BIOS. Тази инструкция съдържа инструкция за прескачане, която се прехвърля към програмата за стартиране на BIOS. Тази програма изпълнява самотест при включване (POST), за да провери дали устройствата, на които компютърът ще разчита, функционират правилно. След това BIOS преминава през конфигурираната последователност за зареждане, докато намери стартиращо устройство. След като BIOS намери устройство за зареждане, BIOS зарежда сектора за зареждане и прехвърля изпълнението към сектора за зареждане. Ако устройството за зареждане е твърд диск, то ще бъде главен запис за зареждане (MBR).

MBR кодът проверява таблицата на дяловете за активен дял. Ако бъде намерен такъв, MBR кодът зарежда boot сектора на този дял и го изпълнява. Секторът за зареждане често е специфичен за операционната система и въпреки това в повечето операционни системи основната му функция е да зареди и изпълни ядрото на операционната система, което продължава стартирането. Да предположим, че няма активен дял или зареждащият сектор на активния дял е невалиден. В този случай MBR може да зареди вторичен зареждащ механизъм, който ще избере дял и ще зареди неговия сектор за зареждане, което обикновено зарежда съответното ядро ​​на операционната система.

Видове зареждане

Има два вида зареждане в една операционна система.

Студено зареждане:Когато компютърът се стартира за първи път или е в състояние на изключване и включите бутона за захранване, за да стартирате системата, този тип процес за стартиране на компютъра се нарича студено зареждане. По време на студено зареждане системата ще прочете всички инструкции от ROM (BIOS) и операционната система автоматично ще се зареди в системата. Това зареждане отнема повече време от горещо или топло зареждане.Топло зареждане:Процесът на топло или горещо зареждане е, когато компютърните системи не реагират или блокират, след което на системата е разрешено да се рестартира по време на състояние. Също така се нарича рестартиране. Има много причини за това състояние и единственото решение е да рестартирате компютъра. Може да се наложи рестартиране, когато инсталираме нов софтуер или хардуер. Системата изисква рестартиране, за да зададе промени в конфигурацията на софтуера или хардуера, или понякога системите може да се държат необичайно или да не реагират правилно. В такъв случай системата трябва да бъде принудително рестартирана. Най-често Ctrl+Alt+Del бутон се използва за рестартиране на системата. В противен случай в някои системи външният бутон за нулиране може да е наличен за рестартиране на системата.

Процес на зареждане в операционната система

Когато нашият компютър е включен, той може да бъде стартиран чрез хардуер, като натискане на бутон, или чрез софтуерна команда, централния процесор на компютъра (CPU) няма софтуер в основната си памет, има някакъв процес, който трябва да зареди софтуера в основната памет, преди да може да бъде изпълнена. По-долу са шестте стъпки за описание на процеса на зареждане в операционната система, като например:

Етап 1: След като компютърната система е включена, BIOS (Basic Input/Output System) изпълнява поредица от дейности или функционални тестове на програми, съхранени в ROM, извик. ПУБЛИКУВАНЕ (Power-on Self Test), който проверява дали периферните устройства в системата са в идеален ред или не.

Стъпка 2: След като BIOS приключи с дейности преди зареждане или функционален тест, той прочита стартираща последователност от CMOS (Common Metal Oxide Semiconductor) и търси главен запис за зареждане в първия физически сектор на стартиращия диск според последователността на устройството за зареждане, посочена в CMOS . Например, ако последователността на устройството за зареждане е:

• Дискета
• Твърд диск
• CD ROM

Стъпка 3: След това главният запис за зареждане ще търси първо в a флопи диск устройство . Ако не бъде намерен, тогава твърдият диск ще търси основния запис за зареждане. Но ако главният запис за стартиране дори не присъства на твърдия диск, тогава CDROM устройството ще търси. Ако системата не може да прочете главния запис за зареждане от някой от тези източници, се показва ROM ' Не е намерено устройство за зареждане ' и спря системата. При намиране на главния зареждащ запис от конкретно стартиращо дисково устройство, зареждащото устройство на операционната система, наричано още Bootstrap зареждащо устройство, се зарежда от зареждащия сектор на това зареждащо устройство в паметта. Bootstrap loader е специална програма, която присъства в сектора за зареждане на стартиращо устройство.

Стъпка 4: Bootstrap loader първо зарежда IO.SYS файл. След това, MSDOS.SYS се зарежда файл, който е основният файл на операционната система DOS.

Стъпка 5: След това, MSDOS.SYS търси файлове, за да намери команден интерпретатор CONFIG.SYS файл и когато го намери, се зарежда в паметта. Ако не е посочен команден интерпретатор в CONFIG.SYS файл, the COMMAND.COM файл се зарежда като команден интерпретатор по подразбиране на операционната система DOS.

Стъпка 6: Последният файл, който трябва да бъде зареден и изпълнен, е AUTOEXEC.BAT файл, който съдържа последователност от DOS команди. След това се показва подканата. Можем да видим буквата на устройството за стартиращо устройство, показана на компютърната система, което показва, че операционната система е била успешно в системата от това устройство.

Какво е двойно зареждане

Когато на компютърната система са инсталирани две операционни системи, това се нарича двойно зареждане. В една такава система могат да бъдат инсталирани множество операционни системи. Но за да знаете коя операционна система трябва да се зареди, зареждащото устройство, което разбира множество файлови системи и множество операционни системи, може да заеме пространството за зареждане.

Веднъж зареден, той може да стартира една от наличните на диска операционни системи. Дискът може да има множество дялове, всеки от които съдържа различен тип операционна система. Когато компютърната система се включи, програма за управление на зареждане показва меню, което позволява на потребителя да избере операционната система, която да използва.