هل فكرت لمرة ماذا يحدث عندما تضغط على زر الباور لجهازك الشخصي أو اللاب توب الخاص بك؟ ماذا يحدث حتى يتم الدخول log on علي الويندوز او حتي نظام التشغيل لينكس ؟؟ عند الضغط على زر الباور حتى ظهور شاشة الدخول للويندوز هناك العديد من الاوامر والاف السطور التي تنفذ أثناء عملية الـboot ولكن ما هي عملية الـbooting والان سنلقي نظرة داخل الجهاز أثناء تشغيله وسنرى ماذا يحدث
أولا تعريف الـ booting ؟
هي عملية أو مجموعة من العمليات التي تقوم بتحميل وبدأ تشغيل نظام التشغيل operating system بعد الضغط على زر الباور للجهاز وحتي استلام نظام التشغيل والهارد ديسك باقي المهمة
خطوات عملية الـ booting
يوجد فرق بسيط بين عملية الـ booting في الويندوز أو اللينوكس Linux ولكن سنقوم بشرح عملية الـbooting عموما لأي نظام تشغيل (general booting sequence) وهي :
1- الضغط على زر الباور .
2- يتم تشغيل ال BIOS وهو اول ما يتم تنبيهه عن تشغيل الجهاز من الباور
3- يقوم الـ bios بعمل اختبار للمكونات الاساسية للجهاز وهي عملية POST) power on self test)
4- ينادي الـ BIOS علي الـ MBR) master boot record) وهو سجل الاقلاع الرئيسي وهو يشغل حيز اول سيكتور ( 512 بايت ) في بداية الهارد ديسك ويحمل معلومات اقلاع الجهاز
5- والـ MPR يقوم بتشغيل الـ Primary Boot loader وهو موجود في السيكتور الخاص بالـ MBR علي الهارد ثم ينادي على الـSecondary Boot loader وهو موجود في البارتيشن الذي يحمل نظام التشغيل ( ويندوز مثلا ) وغالبا ما يكون في بارتيشن C
6- يقوم الـ secondary boot loader بتحميل نظام التشغيل (operating system)
هذه هي الخطوات الاساسية أثناء عملية الbooting والان نقوم بشرح هذه الخطوات بالتفصيل
المقال من كتابة المهندس / ادم محمد
أولا تعريف الـ booting ؟
هي عملية أو مجموعة من العمليات التي تقوم بتحميل وبدأ تشغيل نظام التشغيل operating system بعد الضغط على زر الباور للجهاز وحتي استلام نظام التشغيل والهارد ديسك باقي المهمة
خطوات عملية الـ booting
يوجد فرق بسيط بين عملية الـ booting في الويندوز أو اللينوكس Linux ولكن سنقوم بشرح عملية الـbooting عموما لأي نظام تشغيل (general booting sequence) وهي :
1- الضغط على زر الباور .
2- يتم تشغيل ال BIOS وهو اول ما يتم تنبيهه عن تشغيل الجهاز من الباور
3- يقوم الـ bios بعمل اختبار للمكونات الاساسية للجهاز وهي عملية POST) power on self test)
4- ينادي الـ BIOS علي الـ MBR) master boot record) وهو سجل الاقلاع الرئيسي وهو يشغل حيز اول سيكتور ( 512 بايت ) في بداية الهارد ديسك ويحمل معلومات اقلاع الجهاز
5- والـ MPR يقوم بتشغيل الـ Primary Boot loader وهو موجود في السيكتور الخاص بالـ MBR علي الهارد ثم ينادي على الـSecondary Boot loader وهو موجود في البارتيشن الذي يحمل نظام التشغيل ( ويندوز مثلا ) وغالبا ما يكون في بارتيشن C
6- يقوم الـ secondary boot loader بتحميل نظام التشغيل (operating system)
هذه هي الخطوات الاساسية أثناء عملية الbooting والان نقوم بشرح هذه الخطوات بالتفصيل
BIOS - Basic input output system
-بمجرد الضغط على زر الباور يكون ما يسمي بـ CPU Registers في الحالة الأولية له وذو قيمة معينة افتراضية والتي تشير الى جزء من الهاردوير داخل الموزربورد والذي مخزن بداخله الـ bios وهذا الجزء من الهاردوير هو عبارة عن ذاكرة EEPROM تحتوي على الـBIOS لتخزين السوفتوير الخاص به والذي يقوم بالاتي :
عملية ال POST) power on self test)
- يقوم ال bios بإجراء عملية ال post power on self test وهي عملية اختبار لجميع مكونات جهاز الحاسب الرئيسية مثل كارت الشاشة - الرامات أوذاكرة الوصول العشوائية ram - المعالج processor وإذا كان هناك مشكلة في أي من هذه المكونات الاساسية تقوم بسماع صوت تنبيه sound error
- يقوم بالبحث عن Master boot record وقراءته .
-القيام بنسخ ما يسمي بشفرة الاقلاع boot sector code ووضعه في ال RAM وبعد ذلك يتحول الكنترول الى الـ RAM لتقوم بباقي المهمة
ولكن ما هو ال boot sector ؟
- ال sector (القطاع) هو جزء من الهارد ديسك والهارد ديسك يحتوي على العديد من القطاعات (sectors) اي ان السيكتور هو البنية الاساسية للهارد مثل الخلية للانسان وحجم السيكتور هو 512 بايت وسمي هذا الجزء بال boot sector لانه المسئول عن عملية ال boot الخاصة بال system , ويسمى عموما بال master boot record MPR ويكون أيضا أول sector بالهارد ديسك كما ذكرنا سابقا
- بمجرد أن يحصل الـ bios على الـ boot sector يقوم بنسخ الـ MPR ووضعه في ال RAM ويترك الكنترول بعد ذلك للرامات كما ذكرنا قبل ذلك ايضا
تنقسم ال 512 بايت في ال MPR إلى :
1- أول 446 بايت تحتوي على ال primary boot loader والذي يسمى أيضا ب PBL .
2- ثاني جزء وهو 64 بايت تحتوي على ال partition table وهو المسئول عن حجم كل بارتيشن داخل الهارد ديسك وبدايته ونهايته
3- يتبقى 2 بايت تحتوي على 0xAA55 وهذه الارقام يفهمها الكمبيوتر كعلامة او توقيع يدل على ان هذا القطاع (sector) هو boot sector أو MPR أو master boot record
هذه المرحلة الثانية للـ boot loader تختلف مسمياتها من نظام تشغيل لاخر ففي اللينوكس (linux) تكون ال GRUB , وفي الويندوز (xp) تكون NTLDR , وفي الويندوز (Vista/ 7 / Server ) تكون winload.exe وتقوم هذه المرحلة الثانية بقراءة ملف التكوين والبرمجة (configuration file) الذي يحتوي على الاعدادات المرتبطة والخاصة بال bootloader
على سبيل المثال في اللينوكس (linux) يكون هذا الملف grub.conf وفي حالة الويندوز (XP) يكون boot.ini أما في حالة windows vista / windows 7 فيكون (Data-BCD (configuration boot وهذه تكون كلها ملفات التكوين (configuration files) والتي تحتوي على الاعدادات التي تحتاجها النواة kernel المسئولة عن نظام التشغيل
وبعد قراءة هذا الملف واتمام تلك العملية يكون قد تم تحميل نظام التشغيل بنجاح والذي سنقوم بتوضيحه بالتفصيل في المرة المقبلة ان شاء الله