Предыдущий урок: Как работает компьютер? Часть 53. ROM и BIOS: «прошивка», которая запускает компьютер.
Мы уже знаем, как компьютер просыпается по команде BIOS, проводит быструю самодиагностику (POST) и готовится к работе. Но пока что это просто исправный набор микросхем — умное, но безликое железо. Где же появляется та самая знакомая среда с рабочим столом, окнами, программами? Этот волшебный переход от железа к софту обеспечивает загрузчик операционной системы — скромный, но критически важный герой, которого нашла и запустила BIOS. Давайте проследим весь путь, связав его с уже изученными уроками о процессоре, памяти, BIOS и POST.
1. Подготовительный этап: работа BIOS
Вспомним предыдущие уроки:
- Процессор проснулся и выполняет свою первую программу — BIOS из чипа ROM.
- BIOS провел POST, проверив, что процессор, память и видеокарта работоспособны.
- BIOS проинициализировал оборудование: нашёл жёсткие диски, SSD, клавиатуру.
Теперь его финальная задача — передать управление. Но кому? Операционная система — это огромный массив файлов, лежащих на диске. Процессор не может просто взять и запустить её с диска напрямую.
2. Поиск и загрузка загрузчика
Здесь на сцену выходит загрузчик. Это очень маленькая, но умная программа-посредник. Её единственная цель — загрузить основную, большую программу (ядро ОС).
- BIOS, следуя своим настройкам, ищет на всех подключённых дисках загрузочную запись. Это область диска , размером всего 512 байт. Этого крошечного пространства достаточно, чтобы разместить небольшую программу-загрузчик и данные о разделах диска.
- BIOS считывает эти 512 байт с диска и загружает их в оперативную память (ОЗУ). Это ключевой момент! Теперь код загрузчика находится в быстрой, доступной для процессора памяти.
- BIOS командой jmp (переход) указывает процессору адрес в оперативной памяти, где теперь лежит загрузчик. Это последняя команда, которую выполняет BIOS. Его миссия завершена. Теперь процессор начинает выполнять код загрузчика из ОЗУ.
3. Работа загрузчика: поиск ядра ОС
Теперь работает загрузчик. Его задача сложнее, чем у BIOS. Он должен:
- Считать информацию о разделах диска. Где вообще лежат файлы?
- Найти на диске ядро операционной системы. Ядро (например, kernel.exe в Windows или vmlinuz в Linux) — это сердце ОС, её основная программа, которая управляет всем.
- Загрузить ядро в оперативную память. Он считывает ядро с диска и размещает его в определённом месте ОЗУ.
- Передать управление ядру. Загрузчик сообщает процессору адрес в памяти, по которому находится начало кода ядра. Процессор переходит по нему и начинает выполнять инструкции ядра ОС.
4. Власть переходит к Операционной Системе
С этого момента железо и софт окончательно становятся единой системой.
- Ядро ОС загружает в память драйверы — специальные программы-переводчики, которые учат ядро общаться с конкретным железом: вашей видеокартой, звуковой картой, принтером (тема следующего урока!).
- Ядро запускает все системные службы и процессы.
- Наконец, оно загружает пользовательский интерфейс (например, рабочий стол Windows или среду GNOME в Linux).
- Процессор теперь постоянно выполняет код ядра ОС и всех запущенных программ, которые находятся в оперативной памяти.
- Оперативная память становится рабочим пространством системы, где хранятся все запущенные приложения и данные, с которыми они работают.
Итоговая цепочка загрузки:
- Питание → CPU выполняет первую команду из BIOS (ROM).
- BIOS проводит POST и еще серию проверок, инициализирует железо.
- BIOS находит загрузчик на диске и загружает его в RAM.
- Процессор выполняя команды BIOS помещает загрузчик в RAM
- BIOS передаёт управление загрузчику в RAM.
- Загрузчик через процессор находит ядро ОС на диске и загружает его в ОЗУ.
- Загрузчик передаёт управление ядру ОС.
- Ядро ОС через процессор загружает драйверы, службы и интерфейс.
- CPU выполняет код ОС и программ из ОЗУ. Система готова к работе!
Таким образом, загрузчик — это недостающее звено, мост между «мёртвым железом», оживлённым BIOS, и сложной, умной операционной системой. Без этого маленького помощника наша мощная ОС так и осталась бы набором бесполезных файлов на диске.
Спасибо за внимание!
Следующий урок: Как работает компьютер? Часть 55. Драйверы — переводчики между устройствами и ОС.
Если вам интересно копать глубже, разбирать реальные кейсы и получать знания, которых нет в открытом доступе — вам в IT Extra Premium.
Что внутри?
✅ Закрытые публикации: Детальные руководства, разборы сложных тем (например, архитектура высоконагруженных систем, глубокий анализ уязвимостей, оптимизация кода, полезные инструменты и объяснения сложных тем простым и понятным языком).
✅ Конкретные инструкции: Пошаговые мануалы, которые вы сможете применить на практике уже сегодня.
✅ Без рекламы и воды: Только суть, только концентрат полезной информации.
✅ Ранний доступ: Читайте новые материалы первыми.
Это — ваш личный доступ к экспертизе, упакованной в понятный формат. Не просто теория, а инструменты для роста.
👉 Переходите на Premium и начните читать то, о чем другие только догадываются.
👍 Ставьте лайки если хотите разбор других интересных тем.
👉 Подписывайся на IT Extra на Дзен чтобы не пропустить следующие статьи
👇
Понравилась статья? В нашем Telegram-канале ITextra мы каждый день делимся такими же понятными объяснениями, а также свежими новостями и полезными инструментами. Подписывайтесь, чтобы прокачивать свои IT-знания всего за 2 минуты в день!