Bug Online

Većina novopridošlica u svijet informatike navikla je jednostavno ignorirati kriptične poruke koje računalo prikazuje neposredno nakon svojeg uključenja i pričekati dok se ne pojavi sučelje operacijskog sustava. Čak i oni s nešto iskustva rijetko se previše upuštaju u analize i promjene na tom području te takve avanture radije prepuštaju fanatičnim kolegama odraslima s termičkom pastom u jednoj, a kompletom odvijača u drugoj ruci. To nas ne treba čuditi - pokretanja modernih računala toliko su automatizirana i rutinska da većina tipičnih korisnika doista nikad nema potrebu proučavati što se tada zbiva, osobito ako im računalo inače normalno funkcionira.

Ipak, radi se o području koje spada među neke od najvećih boljki modernih računala zbog svojeg katkad nepodnošljivo dugog trajanja. Unatoč trudu proizvođača da ubrzaju pokretanje svojih operacijskih sustava, to je još daleko od eksplozivnog učitavanja kakva smo smatrali normalnima prije petnaestak godina.

No razlog ne leži samo u softveru, premda on svakako snosi svoj dio odgovornosti. Jednako je problematičan ustroj hardverskih elemenata koji djeluju prilikom pokretanja, koji se nije temeljito mijenjao, u računalnim mjerilima, od stoljeća sedmog. Kroz godine su se pojavljivale razne inicijative koje bi trebale revitalizirati ovo područje, ali nijedna nije uhvatila globalni korijen.

Na ovim smo se stranicama u prošlosti već mnogo puta bavili ubrzavanjem boota računala (i vjerojatno će se tradicija nastaviti), ali ovaj put ćemo se pozabaviti samom tehničkom pozadinom ovog procesa. Jednostavno usporimo vrijeme i promotrimo što se u kojoj fazi događa s računalom koje je netom uključeno. Valja reći, navedena su vremena samo generalni prosjeci, dok ovisno o konfiguraciji ona mogu čak višestruko varirati.

0,0 s              

Početna detonacija! Tipka za uključenje električki spaja odgovarajuće kontakte na matičnoj ploči koja napajanju trenutačno daje impuls za početak rada. Potrebno je minimalno vrijeme da se napune kondenzatori, stabilizira napon i obave ostali logistički detalji, a potom, nakon nekih trideset milisekundi, BIOS pokreće prvi korak - POST (Power-On Self-Test, samotestiranje po uključenju). Prvo se incijalizira čipset.

1,7 s

Prekidajući određene sekvence hardverskih prekida (interrupta) i šaljući instrukcije na zadane portove, sustav resetira većinu osnovnih komponenata poput kontrolera i procesora, ali i tipkovnicu. Korak čeka dok sve komponente ne uzvrate signalom da su spremne.

2,6 s

BIOS kreće s konkretnim provjerama, počevši od sebe samog. Pročešljavši kroz sve svoje registre, provjerava je li njihov checksum (zbroj svih vrijednosti) jednak zadanome. Ako nije, cjelokupni proces se prekida i računalo se neće probuditi.

4,4 s

Ako je sa strukturom BIOS-a sve u redu, na red za checksum test dolazi njegov izbrisivi dio - CMOS čip. Ako nije sve u redu s njegovim podacima, BIOS će pogrešku pripremiti za prijavu korisniku i obično postaviti sve postavke na default. Ovo je dobro poznat i nezgodan efekt koji se događa kad na matičnoj ploči dotraje baterija koja se brine za čuvanje ovih podataka.

4,6 s

Utvrdivši da je sve ispravno kod njega, BIOS provjerava je li sve u redu sa sustavom hardverskih prekida, provjerava im latencije, je li moguće programirati njihov kontroler i slične detalje. U svojim počecima računala su bila zamišljena tako da svaki uređaj dobije svoj jedan unikatni interrupt, da bi se kasnije pokazalo da ih neki elementi, zbog prevelikog broja periferija, moraju dijeliti. No to ionako ne predstavlja problem jer se moderni sustavi sami brinu za njihovu dinamičku raspodjelu. Računalo time stvara i prvu sliku na kojem se kanalu nalazi koji hardver.

4,8 s

Provjerava se osnovni megabajt radne memorije upisivanjem i čitanjem zadane strukture podataka te se inicijalizira i testira grafička kartica. Ako je bilo nekih pogrešaka, one će u ovom trenu biti prikazane korisniku.

5,0 s

Na red dolazi kontroler za izravan pristup memoriji (DMA kontroler) i memorija sama. Za testiranje se opet koristi određeni uzorak podataka koji sustav upisuje i provjerava. Istovremeno se kontrolira i ispravnost tipkovnice - npr. ima li trajno pritisnutih tipki.

7,6 s

Vrijeme za konačne testove - provjerava se reagiraju li svi diskovi i njihov kontroler te ostali priključci prema komponentama i periferiji. Pogreške u ovoj fazi više neće biti fatalne, tj. računalo će pokušati nastaviti proces pokretanja čak i ako pronađe nepravilnosti, nakon što ih je prijavilo korisniku.

12,4 s

Sve je spremno za lansiranje operacijskog sustava: kroz hardverski prekid sustav prepušta kormilo kontroleru diskova koji na svojim diskovima traži informacije o operacijskim sustavima i njihove instrukcije za pokretanje te ako ih nađe, počinje njima puniti memoriju i izvršavati ih.

U ovom trenutku daljnji rasplet i vrijeme ovisi o tipu operacijskog sustava koji računalo koristi, ali praktički svi prvo učitavaju jezgru sustava i drivere za najvažnije uređaje, potom aktiviraju prvi stupanj sučelja i zatim nastavljaju s ostalim driverima. Slijedi pokretanje aplikacija tempiranih za pokretanje, s time da prednost imaju one koje su označene kao esencijalne za siguran rad - poput antivirusnih programa, vatrozida, automatskih osvježavanja sustava itd.

Ovo je, u vrlo općenitim linijama, scenarij jednog pokretanja računala. Budući da, kao što možete opaziti, ovih dvanaest sekundi predstavlja samo jedan dio cjelokupnog vremena pokretanja, pri optimizacijama je najbolje ipak početi od operacijskog sustava, dok ubrzavanjem kroz BIOS možete samo donekle profitirati - zbog samog ustroja računala. S druge strane, trikovi u BIOS-u mogu pomoći u optimizaciji općenitog rada računala, što je tematika s kojom se često susrećemo u Bugovim žutim stranicama.

Na posljetku se nadovezuje prirodno pitanje - što možemo očekivati na ovom području u budućnosti? Na prijelazu milenija počeo se prvi put koristiti EFI (Extensive Firmware Interface), tehnologija koja bi trebala zamijeniti stari koncept BIOS-a. Ona omogućava korištenje grafičkog sučelja, enkripcije, dodatnih servisa i mnogo se uže vezati s operacijskim sustavom nego što je to slučaj sada. Apple je svoja prva računala na ovoj platformi počeo isporučivati 2006. godine, a iako se na horizontu pojavljuje sve više PC-a koji slijede taj trend te njegovu noviju verziju UEFI, prijelaz je još uvijek polagan.