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Software Illustrated: Como os computadores inicializam

Posted by papacharliefox3 em 06/03/2009

No post anterior da série, fiz uma tradução livre do artigo do Gustavo Duarte sobre chipset de placa-mãe e mapeamento de memória em computadores Intel. Desta vez, o artigo trata do processo de inicialização (boot) do computador.

Um esboço da sequência de boot

Tudo começa quando pressiona-se o botão de energia (power). Desta forma, assim que a placa-mãe energiza-se, o firmware desta é inicializado, ou seja, o chipset e os outros componentes da placa. Se acontece algum problema neste momento, seja por falha no processador ou mesmo por ausência de algum componente, a única coisa que parece funcionar são as ventoinhas da fonte de alimentação. Algumas placas ainda emitem diferentes sinais sonoros (beeps), os quais podem ser interpretados, de forma a indicar qual é o problema. Algumas vezes, dispositivos USB podem ser a causa do problema, que pode ser solucionado ao retirar-se os dispositivos pouco utilizados. Ao final, por eliminação, chega-se ao dispositivo defeituoso, responsável pelo problema.

Se tudo está OK, a CPU começa a funcionar. Em sistemas multiprocessados ou com mais de um core (multi-cores), um processador é escolhido dinamicamente para ser o bootstrap processor (BSP), responsável por rodar os códigos de inicialização do BIOS e do kernel. Os processadores restantes, chamados de processadores de aplicação neste momento, mantêm-se inativos até o momento em que eles serão explicitamente ativados pelo kernel. Apesar de as CPUs Intel terem desenvolvido-se ao longo dos anos, elas mantêm compatibilidade com a arquitetura, comportando-se de maneira igual a um processador de 1978, como o Intel 8086. Nesse estatdo de inicialização primitivo, o processador encontra-se em modo real, com paginação de memória desabilitada. Assim como nos tempos do antigo MS-DOS, quando apenas 1MB de memória podia ser endereçado e qualquer código podia escrever em qualquer região da memória; sem o mínimo tratamento de privilégio ou proteção.

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