컴퓨터를 켤 때 생기는 일, 부팅이란

컴퓨터를 켜는 일을 '컴퓨터를 부팅한다'라고 하기도 합니다. 컴퓨터를 켜면 부팅이 되기 때문에 비슷한 의미로 쓰이지만, 부팅 (혹은 부트스트랩)은 운영체제를 메모리에 불러오는 일련의 과정을 포함합니다.

컴퓨터 구조를 간략히 표현하면 Processor와 Memory로 표현할 수 있습니다. Memory는 처리해야 할 데이터들을 저장하고 있고 Processor는 이를 가져와 처리합니다. 하드디스크에 저장된 프로그램(예를 들면, 게임, 워드 등)을 실행하면 먼저 프로그램을 Memory로 옮기는 작업을 합니다. 이러한 작업을 Loading이라 합니다. 

Loading은 시간이 꽤 걸리는 작업이지만, 메모리의 속도가 하드디스크 보다 훨씬 빠르므로 loading은 필수적입니다.

Memory는 RAM(Random Access Memory)이라 부르기도 합니다. 임의의 주소로 메모리에 접근할 수 있어 빠르지만, 전원이 꺼지면 저장된 데이터가 날아가는 휘발성 메모리입니다.

운영체제도 프로그램이므로 하드디스크(보조기억 장치)에 저장되어 있습니다. 또 프로그램이기 때문에 실행되려면 메모리로 Load 돼야 합니다. 운영체제는 컴퓨터가 켜진 순간부터 전원이 꺼지기 전까지 항상 실행돼야 합니다. 운영체제를 컴퓨터 켜짐과 동시에 메모리에 올리기 위해 메모리에는 ROM(Read Only Memory)이 존재합니다.

ROM은 RAM과 달리 비휘발성입니다. 전원을 껐다 켜도 데이터가 날아가지 않으므로 컴퓨터를 켰을 때 수행해야 할 내용이 ROM에 저장됩니다. Processor는 컴퓨터가 켜지면 먼저 ROM을 읽어 제일 먼저 해야 할 일들을 하나씩 수행합니다. 

부팅은 컴퓨터가 켜졌을 때 초기 설정하고 운영체제를 메모리로 불러들여 작동을 준비하는 작업입니다. 이 작업은 POST와 boot load로 나눌 수 있습니다.

POST(Power On Self Test)는 컴퓨터의 환경설정이 제대로 되어 있는지 Self Test하는 과정입니다. 컴퓨터에 연결된 키보드, 램, 디스크 드라이브 등의 하드웨어가 바르게 동작하는지 확인합니다. POST를 성공적으로 마치면 boot loader가 실행됩니다. 하드디스크에서 OS를 찾아 메모리에 이를 가져옵니다.

이로써 OS가 메모리에 올라와 부팅과정을 마치게 됩니다.

*reference 양희재 교수님 운영체제 강의