起動シーケンス：
コンピューターがオペレーティング システムをロードするためのプログラム コードを備えた不揮発性データ ストレージ デバイスを検索する順序は、ブート シーケンス (OS) として知られています。 ROM と BIOS は通常、ブート プロセスを開始するために Windows 構造と Macintosh 構造によってそれぞれ使用されます。 CPU が制御を取得し、命令を見つけた後、OS をシステム メモリにロードします。
つまり、ブート シーケンスは、コンピュータがブートを試行するストレージ デバイスの順序です。たとえば、コンピュータは最初に内蔵ハード ドライブから起動しようとし、次に USB ドライブから起動しようとし、さらに利用可能なネットワーク イメージやストレージから起動しようとします。ほとんどの場合、ハード ドライブが空であるため USB ドライブから起動したい場合や、2 つの異なる OS を搭載した 2 つのハード ドライブがあり、どちらで起動するかを選択します。
Windows PC の BIOS または Macintosh のシステム ROM にアクセスして、ブート プロセスを開始します。コンピューターの起動方法を説明する基本的な手順は、BIOS と ROM に含まれています。これらの命令は、コンピュータの CPU に送信された後、システム RAM にデータを書き込むプロセスを開始します。コンピュータは、有効なブート ディスクまたは起動ディスクを検出するとすぐに、オペレーティング システムをシステム メモリにロードし始めます。オペレーティング システムが完全にロードされると、マシンを使用できるようになります。
コンピューターのブート シーケンスは次のように始まります。コンピューターの電源を入れると、システムはまず CPU を検索します。そこにはすべてのブート ドライバーとその他のドライバーが配置されており、それらのドライバーがセカンダリ メモリからプライマリ メモリにロードされます。次に、オペレーティング システムがインストールされているコンピュータのドライブ全体を検索します。次に、それをロードし、オペレーティング システムが見つからない場合は、オペレーティング システムがインストールされていないか、起動可能なデバイスが見つからないというエラーをユーザーに表示します。起動可能なデバイスを挿入し、コンピュータを再起動してください。すべてのドライバーとオペレーティング システムが正常に検出されると、コンピューターはオペレーティング システムをロードし、起動シーケンスを開始します。
コンピューターのセットアップ方法によっては、起動プロセスに数秒から数分かかる場合があります。マシンを CD または DVD から起動する場合は、ハード ドライブを使用して起動する場合よりも起動時間が大幅に長くなる可能性があります。さらに、コンピュータが予期せずシャットダウンした場合、システムはすべてが正常であることを確認するために追加のチェックを実行し、起動時間が遅れることがあります。
キャットティンプ
ハード ドライブ、フロッピー ドライブ、光学ドライブ、フラッシュ ドライブなどは、通常、BIOS 設定のブート順序の可能性として含まれるデバイスの例です。 CMOS セットアップにより、ユーザーはブート順序を変更できます。
ブート順序または BIOS ブート順序は、ブート シーケンスの別名です。
ブートはブート シーケンスにどのように役立ちますか?
ブートとは、何もない状態から開始して、実行する必要のあるすべてのものを実行して終了するプロセスです。これは、自分自身のブートストラップで自分自身を引き上げるという概念に由来しており、不可能ではないにしても、それは適切です。
非常に古い時代には、フロントパネルに一度に 1 つの命令を入力して、最初のプログラムを手動で入力する必要がありました。命令は 12 個ほどの小さなものでなければなりません。これより大きいものは入力するのが大変で、間違いを犯す可能性が高いからです。
現在、最初のプログラムはマザーボード上の不揮発性チップに保持されています。それがBIOSです。起動するデバイス (おそらくハードディスク) を見つけて、そのデバイスからメモリ内の特定の場所に最初の 512 バイトをロードします。次に、それらのバイトの先頭にジャンプします。
この 512 バイトのプログラムはそれほど大きくありませんが、このハードディスクのみを処理すればよいことがわかっているため、作業が簡単になります。ディスク上のファイル システムを読み取り、特定の名前のファイルを見つける方法を知っています。このファイルはかなり大きく、オペレーティング システムの残りの部分を読み込むのに十分な大きさのプログラムが含まれています。 OS はレジストリを調べて、実行する必要がある他のすべてのものを見つけてロードします。
コンピューター用語で言えば、初期ブート プログラムは小さく、汎用化されている必要があります。これは、あまり賢くないことを意味します。したがって、より大きくてあまり一般化されていないプログラムをロードするだけで十分であり、そのプログラムはさらに大きなプログラムをロードすることができ、作業が完了するまでそれを続けます。最初の診断テストである電源投入時自己テスト (POST) は、ブート フェーズの前に実行されます。コンピューターの電源が入っているときはいつでも。 POST が完了すると、ブート シーケンスが開始されます。 POST に問題がある場合は、ビープ音、POST コード、または画面上の POST エラー メッセージを通じてユーザーに通知されます。
別の方法でプログラムされていない限り、BIOS はドライブ C を検索する前にドライブ A で OS を検索します。BIOS オプションを使用すると、ブート順序を変更できます。 BIOS に入り、ブート シーケンスを変更するには、BIOS モデルごとに異なるキーの組み合わせと画面上の指示が必要です。通常、BIOS ブート シーケンスで指定された最初のデバイスが POST 後にブートしようとします。最初のデバイスが起動に適していない場合、BIOS はリストされた 2 番目のデバイスからブートしようとし、BIOS がリストされたデバイスからブート コードを見つけるまでこの手順が続きます。
エラー メッセージが表示され、ブート デバイスが見つからない場合はシステムがフリーズまたはクラッシュします。使用できないブート デバイス、ブート セクター ウイルス、または非アクティブなブート パーティションはすべてエラーを引き起こす可能性があります。
ブート シーケンスはブート オプションまたはブート順序とも呼ばれ、コンピュータがオペレーティング システムのブート ファイルを検索するデバイスを指定します。また、デバイスが検証される順序についても説明します。リストはマシンの BIOS で変更および再配置できます。
ブート シーケンスの手順:
ブート シーケンスには主に 5 つのステップが含まれます。
パワーアップ：
どのブート手順も、システムに電力が供給されることから始まります。ユーザーがコンピューターの電源を入れると多くのアクションが実行され、その結果、オペレーティング システムがブート プロセスを制御し、ユーザーが作業を開始できるようになります。マザーボード上にある ROM 内のスタートアップ コードは、コンピュータの電源がオンになると中央プロセッサによって実行されます。
電源投入時セルフテスト:
POST (電源投入時自己テスト) は、ブート プロセスの次の段階です。このテストでは、RAM や二次記憶装置を含む、接続されているすべてのハードウェアの適切な動作を検証します。 POST が BIOS の助けを借りて作業を完了すると、ブート プロセスはブート デバイス リストを調べて POST 応答のあるデバイスを探します。
ブート デバイスを探します。
I/O システムは、マザーボードを介してコンピュータに接続されている CPU と他のデバイスとの間の通信のガイドラインを提供するため、コンピュータの動作に不可欠です。 I/O システムは、マザーボード上の ROM に保存されている BIOS の拡張機能を提供します。BIOS は、ブート デバイス上の「io.sys」ファイルに存在する場合があります。
オペレーティング システムをロードします。
ブート プロセスは、ハードウェアの機能が検証され、入出力システムがロードされた後、ブート デバイスからオペレーティング システムをロードすることによって開始されます。個々のオペレーティング システムに固有の命令は、OS が RAM にロードされると実行されます。コンピュータは常に同じ方法で起動するため、実際のオペレーティング システムはほとんど意味がありません。
転送制御:
この領域での実行が完了し、OS が RAM に安全にロードされると、ブート手順はオペレーティング システムに制御を渡します。その後、OS は、ユーザー構成またはアプリケーションの実行を定義するために事前に構成された起動プロシージャを開始します。転送が完了し、コンピュータにアクセスできるようになりました。
ブート シーケンスのイベントが発生する順序は次のとおりです。
起動シーケンスにおける RAM の役割は何ですか?
ブート中の RAM の主な機能は、それ以外のときの RAM の主な機能となります。 CPU がすぐに必要とする情報は RAM に保存されます。ブートの場合、これはハードディスクからのオペレーティング システム (OS) ファイルになります。 RAM はハード ドライブよりも高速であり、これは両方のタイプのドライブに当てはまります (特に古い機械式/磁気ハード ドライブ、ソリッド ステート ドライブには当てはまりません)。プロセッサがすべてにアクセスするためにハードドライブの速度のみに依存する必要がある場合、システムはシャットダウンしてクラッシュします。次に、プロセッサはハードディスクから情報を RAM にロードし、情報に迅速にアクセスして利用できるようにします。これらのデータが RAM に保存されると、長い起動プロセスの後でも任意のペースで移動できます。
人工知能とインテリジェントエージェント
OS 全体を実行するのに十分な RAM がない場合、使用頻度の低い情報がハード ドライブにキャッシュされ、動作が遅くなる可能性があります。したがって、OS とプログラムを実行するのに十分な RAM と、素早い計算とストレージ操作のための追加の RAM を用意することが重要です。
RAM は高速ですが、永続的ではありません。マシンがシャットダウンされるか電源が失われると、RAM に保存されていたものはすべて失われます。これがハードドライブの目的です。物事を永久に保存できます。
RAM は高速ですが、永続的ではありません。マシンがシャットダウンされるか電源が失われると、RAM に保存されていたものはすべて失われます。これがハードドライブの目的です。物事を永久に保存できます。
1.BIOS:
システムの電源がオンになると、BIOS は次のことを行うために最初に実行されるプログラムです。
- 周辺機器に対して POST 操作を実行します。
- システムを起動するための有効なデバイスを見つけます。 (CD、USB、HDD)
- ブートローダー プログラムを MBR (ブート デバイスの最初のセクター) からロードします。
MBR (マスターブートレコード):
これはブートデバイスの最初のセクターです。
512 バイトのメモリ ブロックがあり、ブートローダー (GRUB (ブートローダー) と呼ばれる命令をブートするためのマシン コード) が含まれています。
およびパーティション テーブル (アクティブ、非アクティブ)。
- ブートローダーがメモリにロードされると、BIOS がブートローダーに制御を与えます。
2. ブートローダー:
ブートローダーは、ブート命令を含むマシン コードの一部であり、MBR 内にあります。
一部のブートローダー:
Windows - NTLDR
Linux - Grub、LILO (/boot/grub/grub.conf)
このプロセスには 2 つの段階があります。
ステージ 1:
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MBR 内のアクティブなパーティションをチェックします。
前に説明したように、MBR には、アクティブなパーティションと非アクティブなパーティションを識別するために使用されるパーティションの詳細が必要です。ここでアクティブとは、パーティションにブート、OS 関連のものがあり、アクティブとしてマークされている必要があることを意味します。非アクティブとは、OS 関連のものではなく、ユーザー データが含まれるパーティションを意味します。
その唯一の仕事は、ステージ 2 ブートローダー プロセスをメモリにロードすることです。
ステージ 2:
この段階では、ユーザーはブート GUI 画面を利用できるようになります。ユーザーが OS を選択すると、この段階で /boot/grub/grub.conf ディレクトリから対応するカーネルが検索されます。
これで、ブートローダーは initrd イメージを上記のディレクトリから RAM にロードします。ここで、initrd は Linux の初期 RAM ディスクです。
初期化:
これは、ファイル拡張子が ext2 の初期 RAM ディスクで、必要なドライバーとモジュールが含まれています。
カーネルの作業は実際の /root ファイル システムをマウントすることですが、これには /lib/modules に存在する (SCSI、LVM、NFS) などのドライバーとモジュールが必要です。しかし、ルート ファイルがマウントされていない場合、カーネルは上記のフォルダーにアクセスできません。したがって、initrd が登場します。これは、一時的なルート ファイル システムをマウントするために使用されます。したがって、カーネルは必要なドライバを initrd から取得できます。
カーネルと initrd の両方がブートローダーによってメモリにロードされると、カーネルに制御が渡されます。
3. カーネル:
カーネルはコンピュータ オペレーティング システムの重要な中心であり、基本的なサービスを提供するコアです。オペレーティング システムの他のすべての部分。カーネルは、ユーザーと対話するオペレーティング システムの最も外側の部分であるシェルと対比できます。
カーネルは、カーネル イメージをメモリから /ブート ディレクトリに解凍します (ユーザーはこれを画面メッセージとして見ることができます)。カーネルがロードされると、すぐにコンピュータのメモリを初期化して構成し、さまざまなハードウェア (I/O、ストレージ デバイス) を構成します。
次に、メモリ内で圧縮された initrd イメージを検索し、カーネルはそれを /sysroot に解凍します。ディレクトリは一時的なルート ファイル システムです。これにより、必要なドライバーとモジュールがカーネルに提供されます。上記のプロセスの後、最後に initrd メモリが解放されます。カーネルは、読み取り専用権限でルート ファイル システム全体をマウントします。また、カーネルは未使用のメモリも解放します。
4. 熱:
カーネルが /root ディレクトリのマウントを実行すると、/sbin/init プロセスによって INIT プロセスを制御します。これは、自動的に起動するすべてのシステムの祖父母です。
まず、/etc/rc.d/rc.sysinit スクリプトを実行します。これにより、環境パスの設定、スワップの開始、ファイル システムのチェック、およびシステムの初期化に必要なその他すべての手順が実行されます。
たとえば、ほとんどのシステムはクロックを使用するため、rc.sysinit は /etc/sysconfig/ Clock 構成ファイルを読み取り、ハードウェア クロックを初期化します。
もう 1 つの例は、初期化する必要がある特別なシリアル ポート プロセスがある場合、rc.sysinit が /etc/rc.serial ファイルを実行することです。 init スクリプトは /etc/inittab スクリプトを調査します。これは、Linux システムの実行レベルで構成されます。
0 - Halt 1 - Single-user text mode 2 - Not used (user-definable) 3 - Full multi-user text mode 4 - Not used (user-definable) 5 - Full multi-user graphical mode (with an X-based login screen) 6 - Reboot
init スクリプトは、/etc/rc.d/init.d/function からソース ライブラリを設定します。これは、プロセスの開始、強制終了、および PID の決定方法を構成するために使用されます。
上記の実行レベルに基づいて、/etc/rc.d/rc5.d/ が調べられます (ここでは 5 が実行レベルです)。このフォルダーの下で利用可能な開始、停止、およびバックグラウンド プロセスを実行します。
このディレクトリの下に存在するプロセスは、この /etc/rc.d/init.d/ ディレクトリへのシンボリック参照です。
/etc/rc.d/rc5.d/ ディレクトリに存在するプロセスは K および S タイプです。
ここで、K は kill、S は start
init は BOOT プロセス中に次のコマンドを実行します。
/etc/rc.d/init.d/ stop # to kill /etc/rc.d/init.d/ start # to start
各プロセスには何らかの番号が接頭辞として付けられます。数値が小さい方が優先されます。場合によっては、プロセスが同じ番号を持つことがあります。その場合、アルファベット順に従います。 init は、実行レベルに基づいて仮想コンソールを提供するために使用される /bin/mingetty プロセスをフォークします。これにより、tty デバイスへのパスが開き、ユーザー名、パスワード、ログイン詳細の印刷などのプロンプトが表示されます。
実行レベルが 5 の場合、/etc/inittab は /etc/X11/prefer というスクリプトを実行し、KDM、GNOME、XDM に基づいて表示を行います。
5. 実行:
最後に、ログイン画面がユーザーに表示されます。
GB対MB
BIOS の起動順序を変更するにはどうすればよいですか?
ハードディスクは通常、コンピュータの起動プロセスの最初の項目として表示されます。 DVD やフラッシュ ドライブなどの別のデバイスから起動する場合は、(マシンに重大な問題が発生しない限り) ハード ドライブが常に起動可能なデバイスであるため、起動順序を変更する必要があります。
代わりに、一部のデバイスでは光学ドライブが最初に配置され、次にハードディスクが配置される場合があります。この場合、ブート ファイルが入った CD がドライブにない限り、ハード ドライブからブートするようにブート順序を変更する必要はありません。 BIOS が光学ドライブをバイパスするまで待ち、ディスクがない場合はオペレーティング システムを検索します。
コンピュータの BIOS セットアップ ツールを使用すると、ブート シーケンスを変更できます。その方法を知るには、以下の手順に従ってください。
配列c文字列
ステップ 1: コンピュータで BIOS セットアップ プログラムを起動します。
多くの場合、コンピュータが起動したらすぐにキーボードのキー (場合によってはキーの組み合わせ) を押して BIOS に入る必要があります。
どのキーが分からない場合は、コンピュータを再起動し、起動プロセスの最初に画面に表示される情報に注意してください。この中のどこかに「Press some key to enter setup」のような記載が頻繁にあります。
もう一度試したい場合は、コンピュータを再起動し、マシンが内部ディスクからロードを開始したらすぐにセットアップ キーを押します。
ステップ 2: BIOS ブート順序メニューにアクセスします。
マシンの BIOS セットアップ プログラムにアクセスしたら、ブート シーケンスを変更するオプションを見つけます。各 BIOS ユーティリティは他のユーティリティとは多少異なりますが、[ブート]、[ブート オプション]、[ブート シーケンス]、または [詳細オプション] タブにある場合もあります。
ステップ 3: ブート順序を再調整する
ブート順序オプションの BIOS ページを見つけると、コンピューターがロードできる選択肢のリストが表示されます。
一般にコンピュータで使用できるオプションは、ハード ドライブ、光学式 (CD または DVD) ドライブ、リムーバブル デバイス (USB またはフロッピーなど)、およびネットワークです。これらのオプションもシステムによって若干異なります。
USB デバイスまたはリムーバブル デバイスがリストの最初に表示される必要があります。
ステップ 4: 変更を保存します。
変更を確実に適用するには、BIOS を終了する前に変更を保存してください。
[保存して終了] または [終了] メニュー (または同様のもの) から [変更を保存] または [変更を保存して終了] オプションを選択します。
BIOS を終了すると、確認通知が表示されます。適切なボタンを選択して変更を受け入れる前に、必ずよく読んでください。
BIOS を終了すると、マシンが自動的に再起動します。