當你開啟電腦的時候到底發生了什麼？
當你開啟電腦的電源時，它會經歷一個“啟動”過程，這個術語來源於“bootstrap”一詞。下面是在後臺發生的事情，無論你使用的是Windows PC、Mac還是Linux系統。
硬體開機
當您按下電源按鈕時，計算機會為其元件提供電源—主機板、CPU、硬碟、固態驅動器、圖形處理器以及計算機中的所有其他元件。
提供電源的硬體被稱為“電源”。在一臺典型的臺式電腦內，它看起來像是機箱角落的一個盒子（上圖中的黃色部分），是連線交流電源線的地方。
cpu載入uefi或bios
現在它有電了，CPU會自動初始化，尋找一個通常儲存在主機板晶片中的小程式。
在過去，個人電腦載入的東西被稱為BIOS（基本輸入/輸出系統）。在現代個人電腦上，CPU載入的是UEFI（統一可擴充套件韌體介面）韌體。這是舊式BIOS的現代替代品。但是，更讓人困惑的是，一些PC**商仍然稱他們的UEFI軟體為“BIOS”。
相關：什麼是UEFI，它與BIOS有何不同？
uefi或bios測試並初始化硬體
BIOS或UEFI韌體從主機板上的一個特殊位置載入配置設定傳統上，這是在由CMOS電池備份的記憶體中。如果您更改BIOS或UEFI設定螢幕中的一些低階設定，則這是儲存自定義設定的位置。
CPU執行UEFI或BIOS，測試和初始化系統硬體，包括CPU本身。例如，如果您的計算機沒有任何RAM，它會發出嗶嗶聲並向您顯示錯誤，從而停止啟動過程。這就是所謂的開機自檢過程。
在此過程中，您可能會在螢幕上看到PC**商的徽標，您可以經常按一個按鈕從這裡訪問BIOS或UEFI設定螢幕。然而，許多現代的個人電腦在這個過程中飛得如此之快，以至於它們不需要麻煩地顯示徽標，並且需要從Windows引導選項選單訪問UEFI設定螢幕。
UEFI可以做的不僅僅是初始化硬體，它實際上是一個很小的作業系統。例如，Intel CPU具有Intel管理引擎。這提供了多種功能，包括為Intel的主動管理技術提供動力，該技術允許對商務PC進行遠端管理。
uefi或bios可切換到引導裝置
在完成測試和初始化硬體後，UEFI或BIOS將把引導PC的責任移交給作業系統的引導載入程式。
UEFI或BIOS尋找一個“引導裝置”來引導您的作業系統。這通常是您計算機的硬碟或固態驅動器，但也可能是CD、DVD、USB驅動器或網路位置。引導裝置可在UEFI或BIOS設定螢幕內配置。如果您有多個引導裝置，UEFI或BIOS會嘗試按列出的順序將啟動過程移交給它們。因此，例如，如果您的光碟機中有一個可引導DVD，系統可能會在嘗試從硬碟啟動之前先嚐試從該DVD啟動。
傳統上，BIOS會檢視MBR（主引導記錄），這是磁碟開頭的一個特殊引導扇區。MBR包含載入作業系統其餘部分的程式碼，稱為“bootloader”。BIOS執行bootloader，它從那裡開始引導實際的作業系統Windows或Linux。
帶有UEFI的計算機仍然可以使用這種老式的MBR引導方法來引導作業系統，但是它們通常使用一種稱為EFI可執行檔案的東西來代替。這些不必儲存在磁碟的開頭。相反，它們儲存在一個叫做“EFI系統分割槽”的東西上
不管是哪種方式，原理都是一樣的：BIOS或UEFI檢查系統上的儲存裝置，在MBR或EFI系統分割槽中查詢小程式，然後執行它。如果沒有可引導的引導裝置，那麼引導過程將失敗，並且您將在顯示器上看到這樣的錯誤訊息。
在現代PC機上，UEFI韌體通常配置為“安全引導”。這確保了它啟動的作業系統沒有被篡改，也不會載入低階惡意軟體。如果啟用了安全引導，UEFI將在啟動引導載入程式之前檢查引導載入程式是否已正確簽名。
引導載入程式載入完整的作業系統
引導載入程式是一個小程式，它有很大的任務來引導作業系統的其餘部分。Windows使用名為Windows引導管理器的引導載入程式(Bootmgr.exe)，大多數Linux系統使用GRUB，mac使用啟動.efi.
例如，如果引導載入程式有問題，如果其檔案在磁碟上損壞，您將看到引導載入程式錯誤訊息，引導過程將停止。
bootloader只是一個小程式，它不能單獨處理引導過程。在Windows上，Windows引導管理器查詢並啟動Windows作業系統載入程式。OS載入器載入執行核心（Windows作業系統的核心部分）所需的基本硬體驅動程式，然後啟動核心。然後核心將系統登錄檔載入到記憶體中，並載入標記為“BOOT\u START”的任何其他硬體驅動程式，這意味著它們應該在引導時載入。然後，Windows核心啟動會話管理器程序(Smss.exe檔案)，它將啟動系統會話並載入其他驅動程式。此過程將繼續，Windows將載入後臺服務以及允許您登入的歡迎螢幕。
在Linux上，GRUB引導載入程式載入Linux核心。核心還啟動了大多數現代Linux發行版上的init系統。init系統處理啟動服務和其他使用者程序，這些程序一直通向登入提示。
這個複雜的過程只是一種方法，透過按正確的順序進行操作，使所有內容都正確載入。
順便說一下，所謂的“啟動程式”實際上是在您登入使用者帳戶時載入的，而不是在系統啟動時載入的。但是當系統啟動時，一些後臺服務（在Windows上）或守護程式（在Linux和macOS上）會在後臺啟動。
關閉過程也相當複雜。下面是當你關閉或登出Windows PC時發生的事情。
圖片來源：蘇萬萬萬樂/Shutterstock.com網站，DR影象/Shutterstock.com網站,
- 發表於 2021-04-04 02:37
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