ماهو boot ؟ وما هي وظيفته في جهاز الكمبيوتر؟

Boot في جهاز الكمبيوتر يعني الإقلاع والتمهيد لتشغيل الكمبيوتر، وتعتبر عملية الإقلاع أهم وأول عملية تتم في الحاسوب؛ وهي عملية من الممكن أن تكون مباشرة من " Hard " بعد تحويل وتبديل الطاقة الكهربائية من التوقف إلى وضع التشغيل أو "soft" عندما يتم التغاضي عن اختبار التشغيل الذاتي، ويعتبر هذا الاختبار من أهم مراحل الإقلاع المستخدمة في البرنامج الرئيسي للجهاز مثل البيوس أو غيره من الطرق الأحدث.

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

وتعريف محمل الإقلاع، هو برنامج كمبيوتر مبرمج على ان يتحمل عبئ تحميل ومساعدة النظام للتشغيل، أو أحد برمجيات النظام بعد إتمام عملية اختبار التشغيل الذاتي  "Post" ، هذا المحمل وظيفته هي ان يحمل نظام التشغيل نفسه، تتم أثناء التشغيل وبعد نهاية الاختبار الذاتي وبعد تحميل البرامج الرئيسية المطلوبة، محمل الإقلاع يتم تحميله في الذاكرة الرئيسية RAM main memory من الذاكرة الثانوية persistent memory مثل القرص الصلب ( الهارد) أو من وسائط أخرى كما في أجهزة الحاسب القديمة مثل البطاقة المثقوبة " punched cards" أو الشريط المثقوب "punched tape" أو الشريط المغناطيسي "magnetic tape" ، ثم بعد ذلك يتم تحميل وتنفيذ العمليات النهائية للإقلاع .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 لا يشملهما الإقلاع.

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

تعريف كلمة اقلاع Boot، هي اختصار لكلمة Bootstrap , إن الوظيفة الرئيسية من عملية الإقلاع هو السماح لجهاز التشغيل بالتعرف على محتوياته ومن ثم استدعاء برامج أكثر سهولة ومرونة وأداء للقيام بها.

بعد القيام بعملية تشغيل الجهاز أو القيام بإعادة تشغيله يتم استدعاء برنامج صغير تم تخزينه على ذاكرة للقراءة فقط " ROM" . قد يكون هذا البرنامج مخزنا ضمن وحدة المعالجة المركزية  "CPU" أو ضمن وحدة أخرى تدعى البيوس" BIOS" أو موجودة بنظام الإدخال والإخراج الأساسي. 

من اهم وظائف هذا البرنامج الاتي:

١.التأكد من سلامة جميع وحدات الجهاز الأساسية مثل ذاكرة التخزين" RAM" ولوحة المفاتيح والشاشة ومحركات الأقراص بالإضافة إلى وحدات أخرى مثل الفأرة والكروت الملحقة وجميع وحدات الإدخال والإخراج وأي أجهزة أخرى ملحقة بجهاز الكمبيوتر. 

٢. الوظيفه الثانيه قراءة وتنفيذ تفضيلات المستخدمين (إن وجدت) مثال على ذلك السماح باستمرارية الإقلاع وترتيبات الأجهزة المراد الإقلاع من خلالها. 

٣. البحث عن أي برنامج ذو مستوى أعلى من الإقلاع وتسليمه مهمة الإقلاع وان يكون ذو كفاءة عالية وقادر على تنفيذ المهام.

تنتهي مهمة ووظيفة البيوس بالبحث عن وحدة قابلة للإقلاع فتقوم بتحميل عملية الإقلاع وتسليم المهام للشفرة المخزونة في هذا القطاع ويسمي هذا القطاع في محركات الأقراص الصلبة، بسجل الإقلاع الرئيسي (MasterBoot Record MBR) حيث يقوم بوظيفته في قراءة جدول الاقسام والبحث عن التقسيم الفعال. عند العثور على التقسيم الفعال يتم تحميل شفرة قطاع الإقلاع وتسمي (النواة في بعض أنظمة التشغيل).

أما بالنسبة لمحركات الأقراص ذات السعات العالية التي تتخطي 2TB تتم عمليات الإقلاع بطريقة مختلفة عن البيوس وذلك من خلال جدول التقسيم ذو المعرفات الفريدة الشامل ويسمى "GPT" .

يعتمد نظام التشغيل لدوس DOS وميكروسوفت دوس MS-DOS على مجموعة من الملفات الرئيسية وهي: IO.SYS, MSDOS.SYS, CONFIG.SYS, COMMAND.COM بالإضافة إلى ملف آخر اختياري وهو autoexec.bat. توجد هذه الملفات في القطاع الفعال كما يشترط وجود IO.SYS في قطاع الإقلاع وذلك حتي يتم تحميله من خلال سجل الإقلاع الرئيسي "MBR" .

عند بدء تشغيل نظام الويندوز، تختلف أنظمة إقلاع للويندوز باختلاف الإصدارات مثلا ويندوز 3x يعتمد على MS-DOS في الإقلاع ثم بعد ذلك يضاف أمر Win.com في الملف الدفعاتي Autoexec.bat وذلك لاستكمال عملية الإقلاع للويندوز. وتكون هذه الحالة متشابهة في كل من الويندوز 95، وايضا الويندوز 98.

اما بالنسبة لويندوز NT و2000 وXP تتم عملية الإقلاع بطريقة مختلفة تماما عن العمليات السابقة. حيث أن عملية تهيئة نظام الملفات تمهد قطاع بدء الإقلاع بحيث يتم البحث عن ملف يدعى ntldr والذي يقوم بوظيفته في البحث عن تقسيمات الإقراص والتقسيمات الفعالة، بعد ذلك يقوم هذا الملف بعملية البحث عن ملف آخر يسمي "boot.ini" وهو يعتبر ملف نصي وظيفته هي تخزين 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.

أما عملية الإقلاع في (ويندوز فيستا) اختلف كليا عن جميع أنظمة ويندوز السابق ذكرها، وذلك لكي تتوافق مع أنظمة التشغيل الأخرى مثل يونكس ولينكس. يستخدم ويندوز فيستا ما يسمي Windows Boot Manager (BOOTMGR) بدلا من NTLDR والذي يقوم بقراءة بيانات إعداد الإقلاع BCD. يختلف إقلاع ويندوز فيستا عن نسخ ويندوز السابق ذكرها في قدرته على التعرف على أنظمة أخرى كـنظام " لينكس" "ويونكس" وتعديل قائمة BCD عند بدء الإقلاع للسماح للمستخدمين باختيار نظام التشغيل المناسب لهم.

حيث أن بدء التشغيل من خلال نظام لينكس هدفه 

تحميل نواة لينكس على الذاكرة الرئيسية للنظام الخاص بك حتى يمكن استخدام أي من واجهات الإقلاع التالية:

أهم واجهات الإقلاع لنظام لينكس:

واجهة ليلو: وهي واجهة بدء تشغيل تقوم بقراءة بيانات بدء الإقلاع المخزنة في المسار /etc/lilo.conf إلا أنها تستمد بعض البيانات الخاصة بها من نظام MBR مثل معرفة أنظمة التشغيل للويندوز.

واجهة جرب: واجهة بدء إقلاع مستقلة كليا عن نظام MBR  وهي تعتبر أكثر مرونة وقادرة على تفادي وتجنب الأخطاء عند بدء التشغيل للنظام .

تعتبر menu boot قائمة موجودة في كل أجهزة الكمبيوتر ويتم فيها عرض قائمة بالقطع المركبة أو المرتبطة بجهاز الكمبيوتر والتي يمكن من خلالها يتم عملية الإقلاع. 

يمكن الدخول على قائمة Menu boot  من خلال الضغط على احد المفاتيح في لوحة المفاتيح الخاصة بجهازك ويختلف هذا المفتاح من حاسوب لأخر ويجب عليك الضغط على هذا المفتاح مباشرة بعد بدء عملية التشغيل لجهاز الكمبيوتر  ويمكن الضغط على المفتاح بشكل متكرر لضمان الدخول مباشرةً الي قائمة boot menu

إدارة تكنولوجك.