当你打开电脑的时候到底发生了什么？
当你打开电脑的电源时，它会经历一个“启动”过程，这个术语来源于“bootstrap”一词。下面是在后台发生的事情，无论你使用的是Windows PC、Mac还是Linux系统。
硬件开机
当您按下电源按钮时，计算机会为其组件提供电源—主板、CPU、硬盘、固态驱动器、图形处理器以及计算机中的所有其他组件。
提供电源的硬件被称为“电源”。在一台典型的台式电脑内，它看起来像是机箱角落的一个盒子（上图中的黄色部分），是连接交流电源线的地方。
cpu加载uefi或bios
现在它有电了，CPU会自动初始化，寻找一个通常存储在主板芯片中的小程序。
在过去，个人电脑加载的东西被称为BIOS（基本输入/输出系统）。在现代个人电脑上，CPU加载的是UEFI（统一可扩展固件接口）固件。这是旧式BIOS的现代替代品。但是，更让人困惑的是，一些PC**商仍然称他们的UEFI软件为“BIOS”。
相关：什么是UEFI，它与BIOS有何不同？
uefi或bios测试并初始化硬件
BIOS或UEFI固件从主板上的一个特殊位置加载配置设置传统上，这是在由CMOS电池备份的内存中。如果您更改BIOS或UEFI设置屏幕中的一些低级设置，则这是存储自定义设置的位置。
CPU运行UEFI或BIOS，测试和初始化系统硬件，包括CPU本身。例如，如果您的计算机没有任何RAM，它会发出哔哔声并向您显示错误，从而停止启动过程。这就是所谓的开机自检过程。
在此过程中，您可能会在屏幕上看到PC**商的徽标，您可以经常按一个按钮从这里访问BIOS或UEFI设置屏幕。然而，许多现代的个人电脑在这个过程中飞得如此之快，以至于它们不需要麻烦地显示徽标，并且需要从Windows引导选项菜单访问UEFI设置屏幕。
UEFI可以做的不仅仅是初始化硬件，它实际上是一个很小的操作系统。例如，Intel CPU具有Intel管理引擎。这提供了多种功能，包括为Intel的主动管理技术提供动力，该技术允许对商务PC进行远程管理。
uefi或bios可切换到引导设备
在完成测试和初始化硬件后，UEFI或BIOS将把引导PC的责任移交给操作系统的引导加载程序。
UEFI或BIOS寻找一个“引导设备”来引导您的操作系统。这通常是您计算机的硬盘或固态驱动器，但也可能是CD、DVD、USB驱动器或网络位置。引导设备可在UEFI或BIOS设置屏幕内配置。如果您有多个引导设备，UEFI或BIOS会尝试按列出的顺序将启动过程移交给它们。因此，例如，如果您的光驱中有一个可引导DVD，系统可能会在尝试从硬盘启动之前先尝试从该DVD启动。
传统上，BIOS会查看MBR（主引导记录），这是磁盘开头的一个特殊引导扇区。MBR包含加载操作系统其余部分的代码，称为“bootloader”。BIOS执行bootloader，它从那里开始引导实际的操作系统Windows或Linux。
带有UEFI的计算机仍然可以使用这种老式的MBR引导方法来引导操作系统，但是它们通常使用一种称为EFI可执行文件的东西来代替。这些不必存储在磁盘的开头。相反，它们存储在一个叫做“EFI系统分区”的东西上
不管是哪种方式，原理都是一样的：BIOS或UEFI检查系统上的存储设备，在MBR或EFI系统分区中查找小程序，然后运行它。如果没有可引导的引导设备，那么引导过程将失败，并且您将在显示器上看到这样的错误消息。
在现代PC机上，UEFI固件通常配置为“安全引导”。这确保了它启动的操作系统没有被篡改，也不会加载低级恶意软件。如果启用了安全引导，UEFI将在启动引导加载程序之前检查引导加载程序是否已正确签名。
引导加载程序加载完整的操作系统
引导加载程序是一个小程序，它有很大的任务来引导操作系统的其余部分。Windows使用名为Windows引导管理器的引导加载程序(Bootmgr.exe)，大多数Linux系统使用GRUB，mac使用启动.efi.
例如，如果引导加载程序有问题，如果其文件在磁盘上损坏，您将看到引导加载程序错误消息，引导过程将停止。
bootloader只是一个小程序，它不能单独处理引导过程。在Windows上，Windows引导管理器查找并启动Windows操作系统加载程序。OS加载器加载运行内核（Windows操作系统的核心部分）所需的基本硬件驱动程序，然后启动内核。然后内核将系统注册表加载到内存中，并加载标记为“BOOT\u START”的任何其他硬件驱动程序，这意味着它们应该在引导时加载。然后，Windows内核启动会话管理器进程(Smss.exe文件)，它将启动系统会话并加载其他驱动程序。此过程将继续，Windows将加载后台服务以及允许您登录的欢迎屏幕。
在Linux上，GRUB引导加载程序加载Linux内核。内核还启动了大多数现代Linux发行版上的init系统。init系统处理启动服务和其他用户进程，这些进程一直通向登录提示。
这个复杂的过程只是一种方法，通过按正确的顺序进行操作，使所有内容都正确加载。
顺便说一下，所谓的“启动程序”实际上是在您登录用户帐户时加载的，而不是在系统启动时加载的。但是当系统启动时，一些后台服务（在Windows上）或守护程序（在Linux和macOS上）会在后台启动。
关闭过程也相当复杂。下面是当你关闭或注销Windows PC时发生的事情。
图片来源：苏万万万乐/Shutterstock.com网站，DR图像/Shutterstock.com网站,
- 发表于 2021-04-04 02:37
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