المحتوى هنا ينقصه الاستشهاد بمصادر، أي معلومات غير موثقة يمكن التشكيك بها وإزالتها.

إقلاع (حاسوب)

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى: تصفح، ‏ ابحث
Question book-new.svg
المحتوى هنا ينقصه الاستشهاد بمصادر. يرجى إيراد مصادر موثوق بها. أي معلومات غير موثقة يمكن التشكيك بها وإزالتها. (فبراير 2016)

الإقلاع أو الإقلاع التمهيدي في الحوسبة (بالإنجليزية: Booting) هي تهيئة لنظام الحاسوب. تعتبر عملية الإقلاع أهم وأول العمليات التي تتم في الحاسوب؛ وهي عملية قد تكون مباشرة Hard بعد تحويل الطاقة الكهربائية من التوقف إلى التشغيل (من أجل تشخيص أخطاء وأعطال مكونات الجهاز) أو soft عندما يتم التغاضي عن اختبار التشغيل الذاتي POST وهذا الاختبار من أهم مراحل الإقلاع المستخدمة في البرنامج الرئيسي مثل البيوس BIOS أو غيره من الطرق الأحدث.

يمكن أن تبدأ عملية الإقلاع من النوع Soft booting من أي عتاد (Hardware) مثل الضغط على زر التشغيل أو عن طريق أمر برمجي Software Command، وتنتهي عملية الإقلاع بمجرد تسلم نظام التشغيل المسؤلية للتحكم.

محمل الإقلاع هو برنامج كمبيوتر يتحمل عبئ تحميل ومساعدة نظام التشغيل أو احد برمجيات النظام بعد إتمام عملية اختبار التشغيل الذاتي POST، هذا المحمل يحمل نظام التشغيل نفسه , تتم اثناء التشغيل وبعد نهاية الاختبار الذاتي وبعد تحميل البرامج الرئيسية المطلوبة , محمل الاقلاع يتم تحميله في الذاكرة الرئيسية RAM main memory من الذاكرة الثانوية persistent memory مثل القرص الصلب او من وسائط اخرى كما في اجهزة الحاسب القديمة مثل البطاقة المثقوبة punched cards او الشريط المثقوب punched tape او الشريط المغناطيسي magnetic tape , بعد ذلك يتم تحميل وتنفيذ العمليات النهائية للاقلاع .

كما يحدث في عملية الاختبار الذاتي POST يحدث مع اكواد (code) محمل الاقلاع , فان كان المكان محدود لاي سبب من الاسباب ليشمل كل الاكواد (codes) فانه يتم تقسيمه على مرحلتين مرحلة ابتدائية ومرحلة ثانوية , في المرحلة الابتدائية يقوم محمل الاقلاع الابتدائي (primary boot loader) باستدعاء الثانوي (second-stage boot loader او secondary program loader) مثل جنو جرب GNU GRUB و أن.تي.أل.دي.أر NTLDR و سيسلينكس Syslinux و بوت اكس ابل BootX و مدير اقلاع ويندوز للاصدارات الحديثة BOOTMGR .

في أجهزة الحاسوب الحديثة لا تستغرق عملية الإقلاع وقتاً، ويتم بواسطتها الاختبار الذاتي وتهيئة المكونات ثم إيجاد وتحميل نظام التشغيل، عملية وضع الاستعداد للجهاز (sleeping mode) والسبات للجهاز Hibernation لا يشملهما الإقلاع.

بعض النظم المضمنة لا تحتاج تسلسل للإقلاع، ويمكن ببساطة ان تستدعي برامج العمل المخزنة على ROM (ذاكرة للقراءة فقط)، كل انظمة الحاسبات هي انظمة آلة ذات حالات منتهية state machines، وعملية اعادة التشغيل reboot يمكن ان تكون هي الطريقة الوحيدة لإرجاع النظام لحالته الاولى (zero-state) أو من حالة تعليق الكمبيوتر (locked state).

كلمة اقلاع Boot هي اختصار لكلمة Bootstrap [1][2], إن الهدف الرئيسي من عملية الإقلاع هو السماح لجهاز التشغيل بالتعرف على محتوياته ومن ثم استدعاء برامج أكثر سهولة ومرونة وأداء.

نبذة تاريخية[عدل]

المحولات (سويتش Switches) والكبلات المستخدمة في برنامج إينياك (1946)

هناك العديد من الطرق المختلفة لتحميل البرنامج الاولي القصير (محمل الاقلاع الاولي) , هذه الطرق يمكن ان تكون بسيطة ويمكن ان تكون معقدة في حالات مثل الوسائط القابلة للإزالة removable media .

امثلة سابقة لبعض الدوائر المتكاملة ROM[عدل]

أجهزة الكمبيوتر القديمة[عدل]

Crystal xedit.png
قسم فارغ:
هذا القسم فارغ أو غير مكتمل، تفضل بتعديله.

الحواسيب القديمة التي كانت في الفترة بين أربعينيات وخمسينيات القرن الماضي كانت عبارة عن جهود هندسية مبذولة وقد تأخذ أسابيع للبرمجة، وكان تحميل البرنامج أحد المشاكل العديدة التي كان يجب حلها. أحد الحواسيب القديمة: إينياك، لم يكن يحوي على أي برمجية مخزنة في الذاكرة، وإنما وُضع لحل كل مشكلة على حدى بواسطة تكوين أسلاك الربط. لم يكن نظام الإقلاع مُطبّق في إينياك، حيث كان جاهزاً لحل المشاكل بمجرد تزويده بالطاقة.

أجهزة الكمبيوتر التجارية الأولى[عدل]

Crystal xedit.png
قسم فارغ:
هذا القسم فارغ أو غير مكتمل، تفضل بتعديله.

احتوت أولى الحواسيب القابلة للبرمجة وللبيع التجاري _ مثل UNIVAC I و IBM 701[3] _ على مزايا لتبسيط العمليات. حيث احتووا على تعليمات تُنجز عمليات دخل أو خرج كاملة.

جهاز آي بي إم نظام / 360 و ما بعده[عدل]

Crystal xedit.png
قسم فارغ:
هذا القسم فارغ أو غير مكتمل، تفضل بتعديله.

محملات الإقلاع الحديثة[عدل]

محملات إقلاع المرحلة الثانية[عدل]

الإقلاع من الشبكة[عدل]

معظم الأجهزة الحديثة لها القدرة على الإقلاع عبر الشبكة (computer network)، في هذا السيناريو يتم تخزين نظام التشغيل على قرص الخادم (server)، و يتم نقل أجزاء معينة منه إلى جهاز العميل (client ) بإستخدام بروتوكول بسيط مثل بروتوكول نقل الملفات المبسط Trivial File Transfer Protocol (TFTP) ، بعد أن يتم نقل هذه الأجزاء يصبح نظام التشغيل مسيطر على عملية الإقلاع .

مراحل الإقلاع[عدل]

هناك مرحلتان أساسيتان عند بدء تشغيل الحاسوب هما:

  • إقلاع تمهيدي Pre-booting
  • إقلاع النظام System booting

الإقلاع التمهيدي[عدل]

بعد تشغيل الجهاز أو إعادة تشغيله يتم استدعاء برنامج صغير تم تخزينه مسبقا على ذاكرة للقراءة فقط ROM. قد يكون هذا البرنامج مخزونا ضمن وحدة المعالجة المركزية CPU أو ضمن وحدة أخرى تدعى البيوس BIOS أو نظام الإدخال والإخراج الأساسي. وظيفة هذا البرنامج تتلخص في الاتي:

إقلاع النظام[عدل]

تنتهي مهمة البيوس بالبحث عن وحدة قابلة للإقلاع فتقوم بتحميل قطاع الإقلاع وتسليم المهام للشفرة المخزونة في هذا القطاع ويدعى هذا القطاع في محركات الأقراص الصلبة بسجل الإقلاع الرئيسي (MasterBoot Record MBR) حيث يقوم بدوره بقراء جدول الاقسام والبحث عن التقسيم الفعال. عند العثور على التقسيم الفعال يتم تحميل شفرة قطاع الإقلاع (النواة في بعض أنظمة التشغيل). بالنسبة لمحركات الأقراص ذات السعات التي تفوق 2TB تتم عمليات الإقلاع بطريقة مختلفة عن البيوس وذلك بواسطة جدول التقسيم ذو المعرفات الفريدة الشامل GPT .

إقلاع دوس[عدل]

يعتمد نظام تشغيل دوس DOS وميكروسوفت دوس MS-DOS على مجموعة ملفات رئيسية هي IO.SYS, MSDOS.SYS, CONFIG.SYS, COMMAND.COM بالإضافة إلى ملف اختياري هو autoexec.bat. توجد هذه الملفات في القطاع الفعال كما يشترط وجود IO.SYS في قطاع الإقلاع كي يتم تحميله بواسطة سجل الإقلاع الرئيسي MBR.

إقلاع ويندوز[عدل]

تختلف أنظمة إقلاع ويندوز باختلاف الإصدارات مثلا ويندوز 3x يعتمد على MS-DOS في الإقلاع ثم يضاف أمر Win.com في الملف الدفعاتي Autoexec.bat لاستكمال عملية إقلاع ويندوز. الحالة مشابهة في كل من ويندوز 95 وويندوز 98 إلا أن ويندوز يستطيع الإقلاع دون الحاجة لتضمين win.com في الملف الدفعاتي autoexec.bat.

بالنسبة لويندوز NT و 2000 و XP تتم عملية الإقلاع بطريقة مختلفة تماما عن سابقاتها حيث أن عملية تهيئة نظام الملفات تمهد قطاع بدء الإقلاع بحيث يتم البحث عن ملف يدعى ntldr والذي يقوم بدوره في البحث عن تقسيمات الإقراص والتقسيمات الفعالة، بعد ذلك يقوم هذا الملف بالبحث عن ملف آخر يدعى boot.ini وهو ملف نصي تخزن فيه أنظمة التشغيل المراد إقلاعها ونظام الإقلاع الافتراضي. إذا كان نظام الإقلاع المطلوب هو ويندوز 2000 أو XP يتم التوجيه باستكمال عمليات الإقلاع عبر ملف يدعى ntdetect.com.

تختلف عملية إقلاع ويندوز فيستا كليا عن جميع أنظمة ويندوز السابقة وذلك لكي تتوافق مع أنظمة التشغيل الأخرى مثل يونكس ولينكس. يستخدم ويندوز فيستا Windows Boot Manager (BOOTMGR) بدلا من NTLDR والذي يقوم بقراءة بيانات إعداد الإقلاع BCD. يختلف إقلاع ويندوز فيستا عن نسخ ويندوز السابقة في قدرته على التعرف على أنظمة أخرى كـ لينكس و يونكس وتعديل قائمة BCD عند بدء الإقلاع للسماح للمستخدم باختيار نظام التشغيل المناسب.

إقلاع لينكس[عدل]

لتحميل نواة لينكس على الذاكرة الرئيسية للنظام يمكن استخدام أي من واجهات الإقلاع التالية:

  • ليلو: وهي واجهة بدء تشغيل تقوم بقراءة بيانات بدء الإقلاع المخزونة في المسار /etc/lilo.conf إلا أنها تستمد بعض بياناتها من MBR مثل معرفة أنظمة تشغيل ويندوز.
  • جرب: واجهة بدء إقلاع مستقلة كليا عن MBR أكثر مرونة وقادرة على تفادي الأخطاء.
  • لودلين: واجهة بدء إقلاع تقوم بتحميل لينكس من أنظمة دوس.

إقلاع عبر الشبكة[عدل]

تدعم بعض أنظمة البيوس وأنظمة التشغيل طريقة الإقلاع عبر الشبكة في أجهزة الحاسوب الحديثة.

إعادة التشغيل[عدل]

  • إعادة تشغيل بارد: ينجم عنه إغلاق زر التشغيل ثم تشغيله مرة أخرى وتتم هذه العملية لضمان إعادة تشغيل الجهاز آليا دون الحاجة لضغط زر الطاقة مرة أخرى.
  • إعادة تشغيل ناعم: تقوم بها بعض البرامج لإعادة ضبط خط البيانات.

انظر أيضًا[عدل]

مصادر و مراجع[عدل]

  1. ^ "Bootstrap". Dictionary.com https://en.wikipedia.org/wiki/Dictionary.com. 
  2. ^ "Bootstrap". The Free Dictionary.com https://en.wikipedia.org/wiki/TheFreeDictionary.com. 
  3. ^ Buchholz, Werner (1953). "The System Design of the IBM Type 701 Computer" (PDF). Proceedings of the I.R.E. 41 (10): 1273.