Co się dzieje po włączeniu komputera

Ten scenariusz jest ci bardzo dobrze znany – najpierw pstrykasz przełącznik lub naciskasz przycisk, a następnie czekasz aż załaduje się pulpit Windows. Czasami między włączeniem a załadowaniem systemu obserwujesz przeskakujący po ekranie tekst, być może twój komputer wydaje z siebie nawet jeden lub dwa piski.

Ale to, co się dzieje wewnątrz twojego komputera, to prawdziwa symfonia zdarzeń: testowane są urządzenia i połączenia, przydzielane są zasoby umożliwiające prawidłową komunikację między komputerem a systemem operacyjnym, które następnie zostają udostępnione aplikacjom, dzięki czemu będziesz mógł otwierać i zapisywać pliki, korzystać z drukarki lub skanera i łączyć się z internetem.

Ponieważ większość tych zadań jest realizowana poza zasięgiem twojego wzroku, bardzo trudno jest ci ocenić nie tylko to, ile z nich zostało wykonane, ale również to, czy nie wystąpiły błędy. Proces uruchamiania systemu składa się z wielu czynności i każda z nich powinna zostać wykonana bez błędów, gdyż w przeciwnym razie po załadowaniu pulpitu Windows nie wszystko będzie funkcjonowało poprawnie. Poniżej postaram się podzielić ten cały proces na mniejsze odcinki, aby pomóc ci zrozumieć jak to działa.

Opisując poniższy proces założyłam, że komputer uruchamiany jest z tak zwanego zimnego przeładowania (czasami nazywanego też twardym resetem). Termin ten oznacza, że komputer jest zimny i nie był używany bezpośrednio przez włączeniem go do prądu. Ciepłe przeładowanie (często nazywane miękkim resetem) jest dla odmiany wykonywane przez system operacyjny, który został już wcześniej załadowany i zainicjowany. W przypadku ciepłego przeładowania, pomijane jest pierwsze siedem z wymienionych poniżej czynności:

1. Kiedy wciskasz przycisk zasilania, następuje włączenie i inicjalizacja zasilacza. Zanim zasilacz zacznie przesyłać prąd do innych komponentów systemu, musi minąć krótka chwila. Zwróć uwagę na dźwięki, które pojawiają się przed wyświetleniem obrazu.

2. Dopóki poszczególne układy systemu nie odbiorą sygnału o zakończeniu procesu ini-cjalizacji zasilacza, system pozostaje w zawieszeniu (tryb sygnałowy). Następnie zaczyna się proces uruchamiania systemu.

3. Procesor budzi się, zagląda do pamięci BIOS i uruchamia jej procedurę startową (znaną pod angielską nazwą Power-On Self Test lub w skrócie POST).

UWAGA

BIOS (Basic Input/Output System) jest rodzajem programu zapisanego bezpośrednio w jednym z układów na płycie głównej, który przechowuje informacje o urządzeniach podłączonych do twojego komputera. Zwykle informacje BIOS-u mogą być aktualizowane lub przynajmniej inicjowane ponownie. Do tego celu służy specjalne oprogramowanie do aktualizacji pamięci błyskowej (z ang. flash memory). Więcej informacji na ten temat zawiera paragraf „Rola BIOS-u” w dalszej części tego rozdziału.

4. Wykonywany jest test POST. Jeśli zakończy się pomyślnie, proces uruchamiania komputera będzie kontynuowany. W przeciwnym wypadku zostaniesz powiadomiony o wystąpieniu problemu za pomocą sygnałów dźwiękowych. Sygnały te mogą występować w różnych układach, w zależności od rodzaju problemu (na przykład błąd pamięci RAM lub pamięć RAM nie odnaleziona, itd.) oraz producenta układu BIOS.

UWAGA

POST składa się w rzeczywistości z serii testów wykonywanych przez komputer na swoich komponentach. Ma to miejsce w trakcie pierwszej fazy uruchamiania i ma na celu zapewnienie, że podstawowe urządzenia (klawiatura, pamięć, procesor i napędy) zostały wykryte oraz że wszystko jest w najlepszym porządku, dzięki czemu możliwe będzie pełne uruchomienie komputera. Jeśli przyjrzysz się bliżej klawiaturze zauważysz, że jest ona skanowana (diody Num Lock, Caps Lock i Scroll Lock migają). Jeśli proces skanowania nie występuje, to znaczy, że procesor lub płyta główna są uszkodzone. Jeśli klawiatura jest skanowana, ale nie pojawia się obraz, to znaczy, że sprawcą jest prawdopodobnie karta graficzna.

5. BIOS sprawdza kartę graficzną, wymuszając wyświetlenie obrazu kontrolnego, dzięki któremu będziesz mógł naocznie stwierdzić, czy na ekranie pojawił się tekst. Jeśli tak, karta graficzna zostanie zainicjalizowana i obraz będzie wyświetlany na monitorze.

6. Następnie BIOS stara się odszukać pozostałe urządzenia posiadające pamięć ROM (tylko do odczytu), które wymagają sprawdzenia i zainicjalizowania (wśród nich są także twarde dyski). Jeśli zostanie wykryty problem, na monitorze pojawi się komunikat o błędzie, ponieważ karta graficzna została włączona w poprzednim kroku.

7. Teraz BIOS rozpoczyna proces wirtualnego katalogowania wszystkich urządzeń podłączonych do komputera, aby uzyskać informacje potrzebne później w trakcie uruchamiania systemu operacyjnego.

8. Następnie BIOS szuka i konfiguruje wszystkie urządzenia Plug-and-Play, starając się właściwie przydzielić im zasoby sprzętowe (na przykład przerwania), tak aby nie konfliktowały z urządzeniami niezgodnymi z PNP.

9. Informacje zebrane przez BIOS wyświetlane są na ekranie monitora. Dzięki nim możesz zorientować się, które urządzenia zostały wykryte i jakie zasoby będą wykorzystywane. Ponieważ czas wyświetlania informacji zależy od prędkości twojego systemu, będziesz musiał nauczyć się szybkiego czytania lub po prostu wcisnąć klawisz Pause.

10. BIOS szuka napędu, z którego będzie mógł zainicjalizować ostatni etap procesu uruchamiania komputera – ładowanie systemu operacyjnego. W zależności od ustawienia, poszukiwania rozpoczną się od stacji dyskietek lub nawet napędu CD/DVD, a skończą w momencie odnalezienia dysku systemowego. Jeśli pozostaną bez powodzenia, BIOS postara się odnaleźć pierwszy twardy dysk (primary), odczytać zawartość MBR (Master Boot Record, czyli główny rekord startowy) i uruchomić napęd. (Zwróć uwagę, że nowsze BlOS-y pozwalają ci na wybranie napędu startowego spośród wszystkich dostępnych twardych dysków – szczegółowych informacji szukaj w instrukcji BIOS-u.) Jeśli nie zostanie odnalezione żadne urządzenie startowe, BIOS poinformuje cię o tym fakcie wyświetlając odpowiedni komunikat.

11. Jeśli MBR został pomyślnie odnaleziony, BIOS nakazuje twardemu dyskowi uruchomić się i rozpocząć proces ładowania zainstalowanego systemu operacyjnego. Jeśli korzystasz z wielu systemów operacyjnych jednocześnie, BIOS wyświetli ci menu (będące częścią programu zarządzającego systemami), z którego będziesz mógł wybrać jeden z zainstalowanych systemów i uruchomić go.

UWAGA

MBR jest w rzeczywistości niewielkim programem, przechowywanym zwykle w pierwszym sektorze dysku startowego twojego komputera i uruchamianym w pierwszym etapie procesu startowego, tuż po zakończeniu testów POST. Jeśli MBR nie istnieje lub został uszkodzony, komputer nie będzie w stanie wystartować z twardego dysku.

12. Następnie system operacyjny pobiera informacje o sprzęcie, które wcześniej zostały zgromadzone i udostępnione przez BIOS (między innymi ładuje sterowniki urządzeń i wszystkie programy pomocnicze niezbędne do ich obsługi). W trakcie ładowania pulpitu masz do dyspozycji interfejs linii poleceń.

13. Jeśli jesteś podłączony do sieci lub jeśli ustawiłeś hasło dostępu do swojego systemu, zostaniesz poproszony o jego wpisanie.

14. Komputer jest gotowy do pracy!