admin במאמרים קודמים בסדרת ההיסטוריה של המחשב דנו בקודי מכונות, תוכניות וזיכרונות. הזכרנו גם שסוגים רבים של זיכרון הם נדיפים, כלומר, אם נסיר חשמל, הזיכרון מאבד את הנתונים שלו. אז איך הגיעו לשם הנתונים במחשב שלך כרגע? האם זה כמו תיאוריית המפץ הגדול של היקום? זה הרגע הופיע? אם אי פעם נאלצתם לטעון מחדש מערכת הפעלה, בתוספת כל שאר התוכנות שבהן אתם משתמשים, תדע שזו משימה לא פשוטה להעלות אותה לדיסק! אחרי זה אתה צריך להכניס אותו לזיכרון – בכל פעם שאתה 'אתחל'!
למה אנחנו מתכוונים באתחול? המדריך הוותיק שלי בקורס הנדסת מחשבים הראשון שלי קרא לזה 'מטעין בינארי של bootstrap'. זה רמז! אומרים שהמונח מקורו בסיפורים פיקטיביים של דמות גרמנית שאולי שמעת עליה, הברון פון מינכהאוזן.
מעלליו הועברו בסידרה ברצועות קומיקס וכדומה, יחד עם דיק טרייסי וכו'. סיפור מפורסם אחד גרמה לו לרכוב על כדור תותח, והחליט שזה לא רעיון כל כך טוב, החליף לכדור תותח של האויב שהולך בכיוון ההפוך, כדי לחזור לצדו.
הסיפור המקומם שאנו עוסקים בו מתייחס לתקופה שבה הוא נפל לתוך ביצה, אך הצליח להציל את עצמו על ידי משיכת עצמו בשערו. גרסאות מאוחרות יותר של הסיפור הזה גרמו לו להרים את עצמו ברצועות המגפיים שלו. הביטוי הזה 'להרים את עצמך ברצועות האתחול שלך' היה נפוץ בתקופה מסוימת. זה נועד להוציא את עצמך מהבעיות שלך.
לכל זה אין הרבה קשר למחשבים, אבל זה מתאר את הדרך שבה הם מתחילים לפעול!
מחשבים דיגיטליים מוקדמים נטענו מסרט נייר או כרטיסי ניקוב, מאוחר יותר סרט מגנטי, ולאחר מכן דיסק. אתה אולי יודע שלפני Windows היה DOS, המתייחס למערכת הפעלה מבוססת דיסק.
במחשב מיינפריים קיימת מערכת הפעלה, המשמשת כממשק בין המכונה למשתמש. מערכת הפעלה זו ידועה בכינוי 'Executive' (Executive) או 'MCP' (Master Control Program) וכו', בהתאם למערכת המחשב הקניינית שנמצאת בשימוש. (עובדים חדשים הופתעו לגלות שהם צריכים 'לאתחל את המנהל כל בוקר' – תחלופה גבוהה של מנכ"לים?). זה בערך שווה ערך למערכת ההפעלה Windows או Linux במחשב האישי שלך.
מערכת ההפעלה מטפלת בכל הקלט מהמשתמשים, מקצה פרוסות זמן ונותנת עדיפות לעבודות, שולטת בעבודות הדפסה, מקצה אחסון המוני וכו'. כשאתה מדבר עם המחשב, הוא שומע רק את מה שמערכת ההפעלה אומרת לו! מערכת ההפעלה יכולה לדבר עם המחשב בשפה שלה. אז מערכת ההפעלה חייבת להיות מסוגלת לטעון את עצמה מדיסק או קלטת לזיכרון.
לשם כך, יש לנו מערכת לפיה גוש נתונים, המכונה 'גוש אתחול', וממוקם בבלוק הראשון של סרט נייר, או סרט מגנטי, או כתובת 00 בדיסק, נקרא לזיכרון בכתובת מיקום אפס ואילך. 'פקודה אתחול' זו היא בדרך כלל הוראת קריאה מכתובת 00 במכשיר 00.
הנתונים, הכלולים בבלוק האתחול, טוענים את אזורי המאגר הנחוצים לטיפול בהעברת קלט/פלט של נתונים באזור ה'שמור' של הזיכרון וכו', מוכנים לתקשורת עם התקן האתחול, למשל הדיסק המכיל את מערכת ההפעלה. לאחר הגדרת כל המאגרים הדרושים, המחשב קורא ומבצע את ההוראות מ-00 ואילך. הוראות אלה, שנטענו זה עתה מגוש האתחול של הדיסק, מסיימות את תהליך ההתקנה.
ההוראה הסופית מבלוק האתחול היא פקודת קריאה לדיסק, כדי לטעון את שאר הנתונים עבור מערכת ההפעלה. נתונים אלה מחליפים את נתוני בלוק האתחול בזיכרון עם הנתונים הרגילים הנדרשים להפעלת המערכת. לאחר טעינת הנתונים מערכת ההפעלה יכולה להתחיל בפעולות.
עליו לאתחל את כל מערכות המשנה, ולבדוק אילו משאבים זמינים. הוא צריך לדעת כמה זיכרון יש, אילו נתונים זמינים באחסון המוני, אילו משאבי רשת זמינים וכו'. לשם כך הוא עשוי להתייחס לתצורה קודמת, שאותה הוא משווה לאחר מכן למה שהוא יכול לראות כעת. לחילופין, לאתחול 'נקי' הוא בודק אילו משאבים יש לו ופועל משם.
