|
בתחום המחשוב, '''אִתחוּל''' ([[אנגלית]]: '''booting''') הוא תהליך המתחיל את הרצתן של [[מערכת הפעלה|מערכות הפעלה]] כאשר המשתמש מדליק [[מחשב|מערכת מחשב]]. '''תהליך אתחול''' הוא סדרת הפעולות שהמחשב מבצע כשהוא מועבר למצב "ON", אשר טוענות את מערכת ההפעלה.
רוב מערכות ה[[מחשב]] יכולות לבצע אך ורק קוד שנמצא בזיכרון [[RAM]] או [[ROM]]; [[מערכות הפעלה]] מודרניות מאוחסנות בדרך כלל על [[דיסק קשיח|דיסקים קשיחים]], [[LiveCD]] וכונני [[USB flash]]. מיד לאחר שמחשב הודלק, אין לו מערכת הפעלה בזיכרון. [[חומרה|חומרת]] המחשב בלבד איננה מסוגלת לבצע פעולות מסובכות של מערכת הפעלה, כמו טעינת תוכנית מהכונן בעצמה; כביכול נראה שנוצר [[פרדוקס]] בלתי פתיר: כדי לטעון מערכת הפעלה אל הזיכרון, נראה שכבר צריך שתהיה בזיכרון מערכת הפעלה. ▼
מקור שם התהליך באנגלית הוא מאגדה שקשורה [[הברון מינכהאוזן|לברון מינכהאוזן]]{{הערה|https://www.computer-dictionary-online.org/definitions-b/bootstrap.html}}{{הערה|http://www.zutopedia.co.il/auto/boot.html}}.
== מנהל אתחול ==
{{הפניה לערך מורחב|מנהל אתחול}}
הפתרון הוא ליצור מערכת הפעלה מנוונת שתהיה פשוטה דיה לכתיבה. ה"תוכניות" שמערכת ההפעלה הזו תריץ היא טעינת מערכת ההפעלה הראשית של המחשב. מערכת הפעלה פשוטה זו נקראת "'''מנהל אתחול'''" (באנגלית: '''boot loader'''). לעיתים קרובות מתבצע שימוש במספר שלבים של מנהלי אתחול שכל אחד ואחד מהם טוען את זה שאחריו, עד שהאחרון טוען את מערכת ההפעלה.
▲רוב מערכות ה[[מחשב]] יכולות לבצע אך ורק קוד שנמצא בזיכרון [[RAM]] או [[ROM]]; [[מערכות הפעלה]] מודרניות מאוחסנות בדרך כלל על [[דיסק קשיח|דיסקים קשיחים]], [[LiveCD]] וכונני ו[[ USBכונן הבזק|כונני flashהבזק]]. מיד לאחר שמחשב הודלק, אין לו מערכת הפעלה בזיכרון. [[חומרה|חומרת]] המחשב בלבד איננה מסוגלת לבצע פעולות מסובכות של מערכת הפעלה הראשית, כמו טעינת תוכנית מהכונן בעצמה; כביכול נראה שנוצר [[פרדוקס]] בלתי פתיר: כדי לטעון מערכת הפעלה אל הזיכרון, נראה שכבר צריך שתהיה בזיכרון מערכת הפעלה . הפתרון הוא ליצור מערכת הפעלה מנוונת שתהיה פשוטה דיה לכתיבה. מערכת ההפעלה הזו תריץ תוכנית שמטרתה היא טעינת מערכת ההפעלה הראשית של המחשב. מערכת הפעלה פשוטה זו נקראת "'''מנהל אתחול'''" (באנגלית: '''boot loader'''). לעיתים קרובות מתבצע שימוש במספר שלבים של מנהלי אתחול שכל אחד ואחד מהם טוען את זה שאחריו, עד שהאחרון טוען את מערכת ההפעלה.
למחשבים ברי התכנות הראשונים היו מפסקי 0 ו- 1 על הפאנל הקדמי כדי לאפשר למפעיל לשים את מנהל האתחול במאגר התוכנה לפני הפעלת המעבד. לאחר מכן, קרא המעבד את מערכת ההפעלה מתוך מדיום אחסון חיצוני, כמו [[כרטיס ניקוב|כרטיסי ניקוב]]. ▼
▲למחשבים ברי התכנות הראשונים היו מפסקי 0 ו- 1ו־1 על הפאנלהלוח הקדמי כדי לאפשר למפעיל לשים את מנהל האתחול במאגר התוכנה לפני הפעלת המעבד. לאחר מכן, קרא המעבד את מערכת ההפעלה מתוך מדיוםהתקן אחסון חיצוני, כמו [[כרטיס ניקוב|כרטיסי ניקוב]].
קוד [[אסמבלר]]-כביכול, עבור מנהל האתחול, יכול להיות פשוט כמו 8 ההוראות הבאות:
:0: הצב 8 באוגר P
:1: בדוק שקורא כרטיסי הניקוב מוכן
:2: אם הוא אינו מוכן, קפוץ ל 1ל־1
:3: קרא [[בייט]] מקורא כרטיסי הניקוב לצובר
:4: אם הגיע סוף טייפ הכרטיסים הגיע, קפוץ ל 8ל־8
:5: שמור מידע מהצובר לכתובת באוגר P
:6: קדם את P ב - 1ב־1
:7: קפוץ ל 1ל־1
במחשבים מודרניים, תהליך האתחול מתחיל כש[[מעבד|יחידת העיבוד המרכזית]] (CPU) מבצעת תוכנה אשר נמצאת בתוך [[ROM]]., לדוגמה,דוגמת ה־[[BIOS]] של מחשב [[IBM PC]] בכתובת מוגדרת מראש (המעבד מתוכנת לבצע תוכנה זו אחרי פעולת reset, ללא עזרה חיצונית). תוכנה זו מכילה פונקציונליות מספיקה כדי לחפש התקנים המתאימים להשתתףשישתתפו בתהליך האתחול, וטוענת תוכנה קטנה מחלק מיוחד (שנקרא לרוב ה-[[bootסקטור אתחול {{אנ|Boot sector]]}}) של ההתקן המבטיח ביותר.
Bootמנהלי loader-יםאתחול עלולים להתקללהיתקל בהגבלות רבות, במיוחד בגודל;. למשל, ב IBMב־IBM PC ותואמיהם, השלב הראשון של מנהל האתחול יהיה לעולם באורך של 512 [[בייט|בתים]]ים, ויסתיים בערך AA55h (אשר בואותו מביטבוחן ה - BIOSה־BIOS על מנת לוודא שהשמנהל - boot loaderהאתחול תקין).
===מנהלי אתחול שלב־שני===
===Boot Loader שלב-שני===
התוכנה הקטנה עצמה אינה מערכת הפעלה לכשלעצמה בדרך כלל, אלא רק boot-loaderמנהל אתחול מסוג "שלב-שנישלב־שני", כמו [[NTLDR]], [[Linux Loader|LILO]] או [[GRUB]]. השלב השני יוכל לטעון את מערכת ההפעלה כראוי, ואז יעביריורה אתלמעבד המעבדלהריץ לביצועהאותה. המערכת תאתחל את עצמה, וייתכן והיאשהיא תטען [[מנהל התקן|מנהלי התקן]] ותוכנות אחרות הדרושות לפעולה רגילה של מערכת ההפעלה.
תהליך האתחול נחשב למושלם כאשר המחשב מוכן לדו-שיחלדו־שיח עם המשתמש, או שמערכת ההפעלהשהיא מסוגלת להריץ יישומים רגילים. במחשבים אישיים מודרניים, התהליך נמשך כדקה (שמתוכה כ 15כ־15 שניות נלקחות על ידי המנהלי boot loader-יםהאתחול למיניהם, והשאר -– טעינת מערכת ההפעלה עצמה), כאשר. בשרתים גדולים ייתכן ויקחשייקח מספר דקות לאתחל ולהפעיל את כל השירותים -. כדי להבטיח זמינות גבוהה, הם יעלו שירותים מסוימים לפני אחרים, ולא במקביל.
[[מערכת משובצת מחשב|מערכות משובצות מחשב]] חייבות לאתחל את עצמן באופן כמעט מיידי -. לדוגמה, המתנה של כדקה כדי שטלוויזיה "תעלה", היא דבר בלתי מתקבל. לכן, הן חייבות שכל מערכת ההפעלה שלהן תהיה ב־ROM או ב[[זיכרון הבזק]], כדי שאפשר יהיה להריץ אותה באופן ישיר ומיידי.
== התקני אתחול – BIOS ==
[[התקן אתחול]] הוא כל התקן שחייב להיות מאותחל לפני טעינת מערכת ההפעלה. זה כולל את התקן הקלט הראשי -– ה[[מקלדת מחשב|מקלדת]], התקן הפלט הראשי (– ה[[צג|מסך]]), והתקן טעינת התוכניות ([[כונן תקליטונים]], [[דיסק קשיח]], [[CD-ROM]], [[זיכרון Flashהבזק]], וכו').
{{ערך מורחב|תקליטור אתחול}}
ב-ב־[[BIOS]] מודרני, המשתמש יכול לבחור באחד ממספר התקנים שממנו הוא רוצה לבצע את האתחול, לדוגמה [[דיסק קשיח|הדיסק הקשיח]], [[דיסקט]], [[SCSI]], [[CD-ROM]]{{כ}}, {{כ}}[[כונן ZIP]], {{כ}}[[LS-120]]{{כ}} או [[Universal Serial Bus|USB]] (דיסקט-ZIP-USB ,USB, [[תקליטור]]-USB וכונן קשיח-USB).
לדוגמה, ניתן להתקין את [[Windows]] על הכונן הראשון, ואת ו[[גנו/לינוקס|לינוקס]] על השני. על ידי שינוי ההגדרות ב־BIOS, המשתמש יכול לבחור איזו מ[[מערכת הפעלה|מערכות ההפעלה]] ברצונו לטעון.
ישנן תוכנות מיוחדות המאפשרות לבחור את מערכת ההפעלה שתעלה במחשב כגון [[GRUB]].
== תהליך האתחול במחשב PC סטנדרטי ==
[[קובץ:AMI Boot.jpg|שמאל|ממוזער|250px|מחשב PC במהלך תהליך האתחול]]
בהתחלה, ה[[מעבד]] של ה[[מחשב אישי|מחשב האישי]] מריץ את ההוראות הממוקמות באוגר בזיכרוןבכתובת FFFF0h בזיכרון של ה - ה־[[BIOS]]. אוגר זיכרון זה ממוקם קרוב לסוף של זיכרון המערכת. הוא מכיל [[פקודת goto|פקודת קפיצה]] (jump) שמעבירה את הביצוע למיקום של תוכנת ההתחלה של ה-BIOSה־BIOS. התוכנה מריצה [[בדיקה עצמית]] שנקראת Power-On Self Test (או בקיצור '''POST''') - בדיקה– כדישתפקידה לוודא שההתקנים שהמחשבעליהם המחשב הולך להתבסס עליהם הם תקינים, ואז היא מאתחלת אותם. לאחר מכן, ה-BIOSה־BIOS עובר דרךעל רשימה מוגדרת מראש של התקנים, עד שהוא מוצא אחד מהם שניתן לבצע ממנו את הליך ה - bootהאתחול. אם לא נמצא אף התקן כזה, ניתנת הודעת שגיאה, ותהליך ה-bootהאתחול מופסק. אם ה - BIOSה־BIOS מוצא התקן שניתן לבצע ממנו bootאתחול, הוא טוען ומבצע את תוכן ההסקטור - [[boot sector]]האתחול שלו, אשר בכוננים קשיחים הוא ה -נקרא [[Master Bootboot Recordrecord]] (או בקיצור '''MBR'''), ואינו ספציפי ל[[מערכת הפעלה]] מסוימת. ברוב המקרים, ה - MBRה־MBR בודק את [[טבלת המחיצות]] ('''Partition Table''') עבור מחיצה פעילה. אם נמצאת מחיצה פעילה כזו, ה - MBRה־MBR טוען את הסקטור - [[boot sector]]האתחול ומריץ אותו. הסקטור - [[boot sector]]האתחול הזה הוא ספציפי לכל מערכת הפעלה ומערכת הפעלה, אך ברוב מערכות ההפעלה, תפקידו העיקרי הוא לטעון ולהריץ את ה[[ליבת מערכת ההפעלה|גרעין]], אשר ממשיך את האתחול, וטוען את מערכת ההפעלה באופן מלא, עד לסיום תהליך האתחול.
==סוגים שונים של סדרי Bootאתחול==
לסוגי מעבדים אחריםשונים יש סוגסוגים אחרשונים של מצבמצבי bootאתחול, רוב [[עיבוד אותות ספרתי|מעבדי האותות הדיגיטליים]] מכילים:
*boot מצבאתחול במצב טורי
*boot מצבאתחול במצב מקבילי
* אתחול HPI
*HPI boot
* אתחול "חם", או אתחול "רך" (בניגוד ללאתחול "אתחול קשה"), היא– פעולה אשר פועלת לקריאהקוראת לרוטינת האתחול ללא צורך בניתוק וחידוש הזרם, למשל במערכת ההפעלה [[חלונות]] על ידי לחיצה על Restart.
==אתחול שלא מכונן פנימי==
ניתן לאתחל את המחשב גם שלא מ[[דיסק קשיח|מכונןכונן פנימי]], למשל להעלות מערכת הפעלה דרך [[דיסק און קי]] או דרך כונן חיצוני המחובריםהמחובר למחשב.
===אתחול בשרתים ובמסופים===
תהליך האתחול בשרתים ובמסופים הוא בדרך כלל כמתואר לעיל. אולם ישנן אפשרויות נוספות:
#[[אתחול מהרשת|אתחול של המחשב מהרשת]].
#עבור מסופים -– בחירה באתחול לאיזה שרת להתחבר.
#עבור שרתים -– אתחול אוטומטי בתור חלק מגיבוי.
==ראו גם==
* [[Bootstrapping]]
* [[ריסט]]
* [[UNetbootin]]
| 