컴퓨터의 부팅에서부터 바탕화면까지의 과정

보통 컴퓨터를 켰을때 “삑”소리가 한 번나고 바탕화면이 나올 때까지 많은 점검과정이 있는데 이러한 과정을 POST(Power On Self Test)라고 합니다.

1) 파워서플라이(Power Supply)가 바이오스(BIOS)로 PG(Power Good) 신호를 보내면 바이오스는 CPU에게 POST (Power On Self Test) 작업을 지시하고 CPU는 POST 순서에 따라 메인보드와 연결된 부품을 진단하고 바이오스에 완료 신호를 보냅니다.

2) POST 과정에서 오류가 발견되면 에러가 있음을 알리는 비프음이 발생하고 화면에도 해당 에러 메시지가 표시합니다.

3) POST 루틴은 그래픽카드를 체크하여 문제가 없으면 POST 과정을 모니터 화면에 표시하며 바이오스 정보, 메인보드 정보, CPU 정보, 메모리 용량과 속도, 보조기억 장치 순으로 표시합니다.

이때 C-MOS(Bios) 셋업 설정에 따라 POST 화면이 자세히 나오는 경우도 있고 간략하게 보이거나 보이지 않기도 하는데, 빠른 부팅으로 설정이 되어있을 경우 메인보드사의 로고가 보이고 잠시 후면 바탕화면으로 넘어갑니다.

4) POST가 정상적으로 끝나면 바이오스는 부트 디스크에서 운영체제 로더를 불러들여 제어권을 넘기고 그 후 하드디스크 드라이브의 부트 디스크에 저장된 운영체제 로더를 작동합니다.

5) 부트 프로그램은 운영체제를 로드하기 위해 인식한 드라이브 내에서 첫 번째 섹터인 MBR(Master Boot Record)를 읽고 부트 코드를 수행하며 이 과정에 오류가 발생하면 오류메시지를 표시합니다. “Invalid partitons table.”, “Error loading operationg system.”, “Missing operating system” 과 같은 오류메시지를 표시합니다.

6) 다음 단계로 MBR에서 부팅 가능한 파티션을 찾는 작업을 수행하고 파티션이 부팅 가능하다면 해당 파티션의 시작 위치인 MBR과 유사한 형태의 첫 번째 섹터인 VBR(Volume Boot Record)에서 운영체제에서 정의된 부팅 과정이 수행됩니다.

* 파티션중 볼륨 부트 레코드라고 하는 것은 일반적으로 볼륨 당 하나의 운영체제의 부팅이 가능하기 때문에 VBR이라고 하며, 자세한 내용은 “볼륨과 파티션”의 관계에 대하여 알아야 합니다.

7) VBR에는 클러스터크기, MFT 위치, 전체 섹터 등 해당 볼륨의 추가적인 정보 등 부팅에 필요한 시스템 파일의 위치와 실행할 수 있는 내용이 포함되어 있는데 NT Loader(NTLDR)에 의해 로드되어 실행하고 NTLDR은 부팅 옵션 및 부팅 메뉴가 정의되어 있는 BOOT.INI 파일을 로드합니다.

9) NTLDR은 NTDETECT.COM을 로드하여 설치된 하드웨어와 관련 구성 파일들을 찾아 실행하며

NTDETECT에 의해 수행된 결과는 NTOSKRNL.EXE(NT OS KERNEL)에 적용되고 이후 NTOSKRNL.EXE은 커널(Kernel), HAL(Hardware Abstraction Layer), 시스템 레지스트리 정보를 로드합니다.

10) TCP/IP와 관련된 네트워크 드라이버들을 로드하고 로그온 화면을 보여주며 사용자가 로그인에 성공하면 사용자에 대한 레지스트리 정보를 가져와 사용자 환경을 구성하고 또한 로그인 과정에서 Plug and Play에 의해 새로운 장치가 발견된다면 DRIVER.CAB 파일에서 관련 드라이버를 찾아 해당 장치를 설치합니다. 해당 드라이버가 없다면 드라이버를 설정하는 창을 보여주며, 이러한 일련의 과정이 지나면 explore.exe 가 실행되어 바탕화면을 보게 됩니다.

바이오스(C-MOS)의 제어권은 1 번부터 4번까지이며 그 이후는 운영체제에서 관리합니다.

이러한 과정을 거쳐 부팅을 완료하게 되었지만 메인보드와 주변 장치들 그리고 운영체제의 상호 관련은 계속 작동이 됩니다. 컴퓨터가 켜져있는 동안 회사처럼 분주합니다.

작동중 주변장치가 아프거나 운영체제가 바이러스에 걸렸다던가 하면 새파랗게 질린 “불루스크린(Blue Screen)”을 보여주거나 재시작을하게 되는데 사실 재시작도 불루스크린이라고 볼 수 있습니다.

작동중 오류가 발생해도 재시작 하지 않기로 설정되어있을때 불루스크린이 나옵니다.

그외에도 “블랙스크린(Black Screen)”도 있는데 거의 발생하지않습니다.