אתחול (מחשוב)

בתחום המחשוב, אתחול (booting) הוא התהליך שמתחיל את הרצת מערכת ההפעלה כשמדליקים מחשב. כשמפעילים מחשב, אין לו מערכת הפעלה בזיכרון; לכן צריך קוד פשוט שיטען את מערכת ההפעלה העיקרית לזיכרון. הקוד הפשוט הזה נקרא מנהל אתחול (boot loader). לפעמים מיישמים כמה שלבים של מנהלי אתחול, שכל אחד טוען את הבא אחריו עד שהגרעין של מערכת ההפעלה הורץ.

במחשבים קדמונים נדרשו מפסקים ידניים כדי להכניס את מנהל האתחול. היום התפקיד נעשה על ידי קוד קצר שנמצא ב־ROM או זיכרון קבוע אחר, והוא יודע לקרוא התקני אחסון חיצוניים ולטעון מהם תוכנה.


מנהל אתחול השלב הראשון בדרך כלל טוען תוכנה קטנה נוספת שנקראת מנהל אתחול שלב־שני. דוגמאות מוכרות: NTLDR, LILO, GRUB. השלב השני יכול לטעון את הגרעין של מערכת ההפעלה ולהעביר לו את ההרצה. מערכת ההפעלה תמשיך לאתחל את עצמה, תטען דרייברים (תוכנות שמנהלות חומרה) ותפעיל שירותים.

התהליך נחשב גמור כשהמחשב מוכן לשימוש או להריץ תוכנות. במחשבים אישיים מודרניים זמן האתחול הכולל יכול להיות כדקה. בשרתים זה יכול לקחת יותר זמן, כי הם טוענים שירותים רבים ובוחרים את סדר העדיפויות שלהם כדי לשמור על זמינות.

מערכות משובצות מחשב, למשל טלוויזיות או מכשירי חשמל, צריכות לאתחל מהר מאוד. לכן לעתים מערכת ההפעלה שלהן מאוחסנת בזיכרון קבוע (ROM או זיכרון הבזק) כדי שיוכלו להפעיל אותה מייד.


ה־BIOS (תוכנה בסיסית שנמצאת ב־ROM) הוא דוגמה לקוד שמתחיל את תהליך האתחול במחשבים רבים. הוא מריץ בדיקה ראשונית שנקראת POST (Power-On Self Test) כדי לוודא שהחומרה תקינה. לאחר מכן ה־BIOS מחפש התקנים שממם אפשר לאתחל, ובוחר אחד לפי סדר שנקבע מראש.

סקטור אתחול (boot sector) הוא החלק בהתקן שמכיל קוד אתחול. בכוננים קשיחים יש Master Boot Record (MBR), אזור קטן שמסייע למצוא ולהריץ את סקטור האתחול של מערכת ההפעלה. המגבלות של מנהלי אתחול כוללות גודל קבוע של שלב ראשון, למשל ב־IBM PC השלב הראשון הוא 512 בייטים.


המעבד מתחיל להריץ קוד שנמצא ב־BIOS, מבצע את בדיקות ה־POST ומאתחל התקנים. לאחר מכן ה־BIOS בודק את רשימת ההתקנים עד שהוא מוצא אחד שממנו ניתן לאתחל. אם נמצא התקן כזה, ה־BIOS טוען את סקטור האתחול שלו ומריץ אותו. סקטור האתחול טוען את הגרעין של מערכת ההפעלה, וזה משלים את האתחול.


יש אפשרויות שונות לאתחול: אתחול מדיסק קשיח, מדיסק אופטי, מדיסקט (בעבר) או מכונן USB. אפשר גם לבצע אתחול מהרשת, למשל בשרתי ארגון. ב־BIOS המודרני אפשר לבחור את סדר האתחול ולשנותו.

דוגמה נפוצה: להחזיק Windows על כונן אחד ולינוקס על כונן אחר. דרך מחיצות וכוננים שונים ניתן לבחור איזו מערכת תעלה, או להשתמש בתוכנה כמו GRUB כדי לבחור בזמן האתחול.


ניתן לאתחל מערכת גם ממכשירים חיצוניים, למשל כונן USB. זה שימושי להתקנה או לתיקון מערכות הפעלה.


בשרתים יש אפשרויות נוספות, כמו אתחול מהרשת או אתחול אוטומטי כחלק ממנגנוני גיבוי. במסופים בוחרים באיזה שרת להתחבר בזמן אתחול.


המילה האנגלית booting מקושרת למיתוס על ברון מינכהאוזן, ויש הסבר עממי שמקשר את השם ל״להתניע״ כמו למשוך את עצמך מהבוץ. זהו מקורו של הביטוי ברמה ההיסטורית והעממית.

אתחול הוא מה שקורה כשמדליקים מחשב. המחשב צריך תוכנה קטנה כדי לטעון את מערכת ההפעלה.

התוכנה הקטנה הזאת נקראת מנהל אתחול. מנהל האתחול עוזר למצוא את התוכנה הגדולה יותר ולרוץ אותה.


לעתים יש שלב ראשון וקצר, ושלב שני שאחראי לטעון את מערכת ההפעלה. דוגמאות מוכרות הן GRUB ו־NTLDR.


BIOS היא תוכנה קטנה בזיכרון הקבוע. היא בודקת את המחשב (POST) ומחפשת התקן ממנו אפשר לאתחל.

סקטור אתחול הוא המקום בהתקן שמכיל את הקוד שמתחיל את ההפעלה. ב־כוננים יש חלק שנקרא MBR ששומר מידע חשוב.


המעבד מריץ את ה־BIOS. ה־BIOS בודק את חלקי החומרה ומחפש התקן לאתחול. אחרי שמוצא התקן, הוא טוען ממנו את הקוד שמריץ את מערכת ההפעלה.


אפשר לאתחל מדיסק קשיח, מדיסק או מכונן USB. גם אפשר לאתחל מהרשת.


שרתים יכולים לאתחל לבד כחלק מגיבוי. מסופים בוחרים לאיזה שרת להתחבר.


המילה booting באנגלית קשורה לסיפור על ברון מינכהאוזן. זו הסיבה לשם.