[면접 준비 - CS]컴퓨터 부팅 과정

목차

 

이번엔 컴퓨터의 전원 버튼을 누르면 정확히 어떤 일이 벌어질까?

 

에 대한 대답을 정리하려 한다.

 

먼저 부팅(Booting)을 한 마디로 정의하면 컴퓨터가 자기 자신을 구동할 프로그램을 불러오는 과정이다.

 

대략적으로 다음과 같은 순서를 따른다.

 

Power On

 

전원 스위치를 누르면 전류가 파워 서플라이로 전달된다.

 

파워 서플라이는 내부의 칩이 전압이 정상이고 안정적으로 공급된다고 판정하면 Power Good Signal을 발송한다.

 

이어서 파워 서플라이는 전원을 컴퓨터 내부에서 사용되는 전압으로 변환해

 

메인보드를 시작으로 CPU, 메모리, 디스크 등에 전력을 공급한다.

 

이 과정에서 CPU로 보내지던 리셋 신호가 중지되고 CPU가 초기화되며,

 

그렇지 않을 경우 전원은 들어오지만 화면에 아무것도 표시되지 않는다.

 

ROM + BIOS + POST

 

CPU가 ROM(Read Only Memory)의 0번 주소를 읽어 저장된 BIOS(Basic I/O System)를 실행한다.

 

여기서 ROM이란 비휘발성/읽기 전용으로 설정된 메모리이며, BIOS를 저장하는 역할을 한다.

 

역시 BIOS에 오류가 있다면 전원은 들어오지만 화면엔 아무것도 표시되지 않는다.

 

계속해서 BIOS란 이름 그대로 하드웨어와 소프트웨어 사이의 I/O를 관리하는 펌웨어(하드웨어 맞춤 소프트웨어)이며,

 

최근의 컴퓨터는 BIOS 대신 UEFI(Unified Extentiable Firmware Inteface)를 탑재한다고 한다(최대 용량 9ZB).

 

이어서 실행된 BIOS는 컴퓨터의 (CPU를 제외한) 하드웨어(저장장치 등)를 검사하는 POST(Poewr On Self Test)를 진행한다.

 

POST는 CPU를 제외한 GPU, I/O장치, 기타 메인보드에 연결된 장치들의 리소스 등 250여 가지의 검사를 진행한다고 한다.

 

Bootstrap + Bootloader

 

POST 과정까지 끝나면 BIOS는 이어서 미리 정해진 우선순위에 따라 부팅할 보조 기억장치(USB, SSD 등)를 선택한다.

 

계속해서 선택된 기억장치의 첫 512 바이트 부팅 섹터(MBR - Master Boot Record)를 읽어 운영체제 유무를 검사하며

 

존재할 경우 해당 데이터를 메모리의 특정 주소(0x00007c00)에 데이터를 복사(부트스트랩) 후 이동, 실행한다.

 

이어서 메모리에 올라온 1차 부트로더(MBR)가 2차 부트로더(BootMGR - 부트 매니저)를 메모리에 올려 실행시키는데

 

이 과정에서 선택된 운영체제의 Kernel이 RAM에 적재되고 운영체제가 실행, 

 

컴퓨터에 대한 통제 권한이 운영체제로 전달된다.

 

Summary