Qu'est-ce qui se passe exactement lorsque vous allumez votre ordinateur?

Lorsque vous allumez un ordinateur, celui-ci passe par un processus de «démarrage», terme qui vient du mot «bootstrap». Voici ce qui se passe en arrière-plan, que vous utilisiez un système Windows, Mac ou Linux.

Le matériel allume

Lorsque vous appuyez sur le bouton d'alimentation, l'ordinateur alimente ses composants: la carte mère, le processeur, les disques durs, les disques SSD, les processeurs graphiques et tout le reste de l'ordinateur..

Le matériel qui fournit l’alimentation est appelé «alimentation». À l’intérieur d’un PC de bureau typique, il ressemble à une boîte au coin du boîtier (le jaune dans l’illustration ci-dessus), et c’est là que vous branchez le CA cordon d'alimentation.

La CPU charge le UEFI ou le BIOS

Maintenant qu’il dispose de l’électricité, le processeur s’initialise et recherche un petit programme qui est généralement stocké dans une puce de la carte mère..

Dans le passé, le PC chargeait un système appelé BIOS (système d'entrée / sortie de base). Sur les PC modernes, la CPU charge à la place le micrologiciel UEFI (Unified Extensible Firmware Interface). C’est un remplacement moderne du BIOS de style ancien. Mais, pour ajouter à la confusion, certains fabricants de PC appellent quand même leur logiciel UEFI «BIOS»..

Le UEFI ou le BIOS teste et initialise le matériel

Le micrologiciel BIOS ou UEFI charge les paramètres de configuration à partir d’un emplacement spécial sur la carte mère. C’est généralement dans la mémoire sauvegardée par une pile CMOS. Si vous modifiez certains paramètres de bas niveau dans votre écran de paramètres BIOS ou UEFI, vos paramètres personnalisés sont stockés..

La CPU exécute le UEFI ou le BIOS, qui teste et initialise le matériel de votre système, y compris la CPU elle-même. Par exemple, si votre ordinateur ne dispose pas de RAM, il émettra un bip et vous montrera une erreur, interrompant le processus de démarrage. Ceci est connu sous le nom de processus POST (Power On Self Test).

Il est possible que le logo du fabricant de l'ordinateur apparaisse sur votre écran au cours de ce processus et que vous puissiez souvent appuyer sur un bouton pour accéder à l'écran de configuration du BIOS ou de l'UEFI à partir d'ici. Cependant, de nombreux PC modernes suivent ce processus si rapidement qu'ils ne s'affichent pas avec un logo et nécessitent d'accéder à l'écran de configuration de leur UEFI depuis le menu Options de démarrage de Windows..

L'UEFI peut faire beaucoup plus que simplement initialiser du matériel; c'est vraiment un système d'exploitation minuscule. Par exemple, les processeurs Intel ont le moteur de gestion Intel. Ceci fournit une variété de fonctionnalités, y compris l’alimentation de la technologie de gestion active d’Intel, qui permet la gestion à distance des PC d’entreprise..

L'UEFI ou le BIOS passe au périphérique de démarrage

Une fois que vous avez testé et initialisé votre matériel, l'UEFI ou le BIOS se chargera du démarrage de votre PC sur le chargeur de démarrage de votre système d'exploitation..

L'UEFI ou le BIOS recherche un «périphérique d'amorçage» à partir duquel démarrer votre système d'exploitation. Il s’agit généralement du disque dur de votre ordinateur ou du lecteur SSD, mais il peut également s'agir d’un CD, d’un DVD, d’un lecteur USB ou d’un emplacement réseau. Le périphérique d'amorçage est configurable à partir de l'écran de configuration UEFI ou BIOS. Si vous avez plusieurs périphériques de démarrage, l'UEFI ou le BIOS tente de leur transférer le processus de démarrage dans l'ordre indiqué. Ainsi, par exemple, si vous avez un DVD amorçable dans votre lecteur optique, le système peut essayer de démarrer à partir de celui-ci avant de tenter de démarrer à partir de votre disque dur..

Traditionnellement, un BIOS examinait le MBR (Master Boot Record), un secteur de démarrage spécial au début d'un disque. Le MBR contient du code qui charge le reste du système d'exploitation, appelé «chargeur de démarrage». Le BIOS exécute le chargeur de démarrage, qui l'utilise à partir de là et commence à démarrer le système d'exploitation réel, Windows ou Linux, par exemple..

Les ordinateurs avec UEFI peuvent toujours utiliser cette méthode de démarrage à l'ancienne de type MBR pour démarrer un système d'exploitation, mais ils utilisent normalement un exécutable appelé EFI. Celles-ci ne doivent pas être stockées au début d'un disque. Au lieu de cela, ils sont stockés sur quelque chose appelé «partition système EFI».

Quoi qu'il en soit, le principe est le même: le BIOS ou l'UEFI examine un périphérique de stockage sur votre système pour rechercher un petit programme, dans le MBR ou sur une partition système EFI, et l'exécute. S'il n'y a pas de périphérique d'amorçage de démarrage, le processus de démarrage échoue et vous verrez un message d'erreur l'indiquant sur votre écran..

Sur les ordinateurs modernes, le micrologiciel UEFI est généralement configuré pour le «démarrage sécurisé». Cela garantit que le système d'exploitation qu'il a démarré n'a pas été falsifié et ne charge pas de logiciels malveillants de bas niveau. Si le démarrage sécurisé est activé, l'UEFI vérifie si le chargeur de démarrage est correctement signé avant de le démarrer..

Le chargeur de démarrage charge le système d'exploitation complet

Le chargeur de démarrage est un petit programme qui a pour tâche importante de démarrer le reste du système d'exploitation. Windows utilise un chargeur de démarrage nommé Gestionnaire de démarrage Windows (Bootmgr.exe), la plupart des systèmes Linux utilisent GRUB et les Mac utilisent un système appelé boot.efi..

S'il y a un problème avec le chargeur de démarrage, par exemple, si ses fichiers sont corrompus sur le disque, vous verrez un message d'erreur du chargeur de démarrage et le processus de démarrage s'arrêtera..

Le chargeur de démarrage est juste un petit programme, et il ne gère pas le processus de démarrage seul. Sous Windows, le gestionnaire de démarrage Windows recherche et démarre le chargeur de système d'exploitation Windows. Le chargeur de système d'exploitation charge les pilotes matériels essentiels nécessaires à l'exécution du noyau (la partie principale du système d'exploitation Windows), puis lance le noyau. Le noyau charge ensuite le registre du système en mémoire et charge également les pilotes matériels supplémentaires marqués «BOOT_START», ce qui signifie qu'ils doivent être chargés au démarrage. Le noyau Windows lance ensuite le processus du gestionnaire de session (Smss.exe), qui démarre la session système et charge des pilotes supplémentaires. Ce processus se poursuit et Windows charge les services d’arrière-plan ainsi que l’écran de bienvenue qui vous permet de vous connecter..

Sous Linux, le chargeur de démarrage GRUB charge le noyau Linux. Le noyau démarre également le système init, c'est-à-dire systemd sur la plupart des distributions Linux modernes. Le système init gère les services de démarrage et d’autres processus utilisateur menant jusqu’à une invite de connexion..

Ce processus impliqué est juste un moyen de tout charger correctement en faisant les choses dans le bon ordre.

En passant, les soi-disant «programmes de démarrage» se chargent réellement lorsque vous vous connectez à votre compte d'utilisateur, et non au démarrage du système. Mais certains services d'arrière-plan (sous Windows) ou certains démons (sous Linux et macOS) sont démarrés en arrière-plan au démarrage de votre système..

Le processus d'arrêt est également très impliqué. Voici exactement ce qui se passe lorsque vous arrêtez ou vous déconnectez d'un PC Windows.

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