إعادة التشغيل

لم تكن الحواسيب الإلكترونية المبكرة (مثل IBM 1401 ) مزودة بنظام تشغيل، وكانت ذاكرتها الداخلية محدودة. وكان الإدخال يتم غالبًا عبر مجموعة من البطاقات المثقبة أو من خلال مسجل تبديل . في الأنظمة التي تستخدم البطاقات، كان يتم تشغيل الحاسوب بالضغط على زر بدء التشغيل الذي ينفذ أمرًا واحدًا : "قراءة بطاقة". ثم تُوجه هذه البطاقة الأولى الجهاز لقراءة المزيد من البطاقات التي تُحمّل في النهاية برنامج المستخدم. شُبّهت هذه العملية بالمثل القديم " النهوض من رباط الحذاء "، في إشارة إلى الفارس الذي ينهض من الأرض بسحب رباط حذائه. سُميت هذه المجموعة من البطاقات المثقبة المُشغّلة "بطاقات التمهيد". وهكذا، كان بدء التشغيل البارد يُسمى تشغيل الحاسوب. إذا تعطل الحاسوب ، يُعاد تشغيله. وقد استمر استخدام مصطلح "التمهيد" في جميع أنواع الحواسيب اللاحقة.

بالنسبة لأجهزة الكمبيوتر المتوافقة مع IBM PC ، تُعرف عملية التشغيل البارد بأنها عملية بدء تشغيل يبدأ فيها الكمبيوتر من حالة انقطاع الطاقة، حيث يُجري النظام اختبارًا ذاتيًا كاملًا عند التشغيل (POST). ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]} يمكن لكل من نظام التشغيل وبرامج الطرف الثالث بدء عملية التشغيل البارد؛ ويؤدي أمر إعادة التشغيل في نظام التشغيل Windows 9x إلى بدء إعادة تشغيل باردة، ما لم يتم الضغط باستمرار على مفتاح Shift . ^{[ 1 ] : 509}

يبدأ نظام BIOS عملية إعادة التشغيل الدافئة ، إما نتيجةً للضغط على مفاتيح Ctrl + Alt + Delete ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]} أو مباشرةً عبر مقاطعة BIOS رقم 19h. ^{[ 5 ]} قد لا تُجري عملية POST كاملة - على سبيل المثال، قد تتجاوز اختبار الذاكرة - وقد لا تُجري عملية POST على الإطلاق. ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 4 ]} قد تمنع البرامج الضارة عملية إعادة التشغيل الدافئة أو تُعطّلها عن طريق اعتراض مفاتيح Ctrl + Alt + Delete ومنعها من الوصول إلى BIOS. ^{[ 6 ]} كما تفعل أنظمة تشغيل Windows NT الشيء نفسه، حيث تحتفظ بمجموعة المفاتيح لاستخدامها الخاص. ^{[ 7 ] [ 8 ]}

تدعم أنظمة التشغيل المبنية على لينكس بديلاً لإعادة التشغيل الدافئة؛ إذ توفر نواة لينكس دعمًا اختياريًا لـ kexec ، وهو استدعاء نظام ينقل التنفيذ إلى نواة جديدة ويتجاوز إعادة ضبط الأجهزة أو البرامج الثابتة . تتم هذه العملية بالكامل بشكل مستقل عن البرامج الثابتة للنظام. ولا يشترط أن تكون النواة المُنفذة نواة لينكس.

خارج نطاق أجهزة الكمبيوتر المتوافقة مع IBM PC، قد لا تكون أنواع الإقلاع واضحة تمامًا. وفقًا لسو لوه من فريق Windows CE الأساسي، تدعم أجهزة Windows CE ثلاثة أنواع من الإقلاع: الإقلاع الدافئ، والإقلاع البارد، والإقلاع النظيف. ^{[ 9 ]} يُلغي الإقلاع الدافئ ذاكرة البرنامج. ويُلغي الإقلاع البارد أيضًا ذاكرة التخزين (المعروفة أيضًا باسم "مخزن الكائنات")، بينما يمحو الإقلاع النظيف جميع أنواع تخزين الذاكرة من الجهاز. ومع ذلك، نظرًا لعدم وجود هذه المساحات في جميع أجهزة Windows CE، يهتم المستخدمون فقط بنوعين من إعادة التشغيل: أحدهما يُعيد ضبط الذاكرة المتطايرة، والآخر يمسح الجهاز تمامًا ويعيد ضبطه إلى إعدادات المصنع. على سبيل المثال، بالنسبة لجهاز يعمل بنظام Windows Mobile 5.0 ، يُعد الأول إقلاعًا باردًا، والثاني إقلاعًا نظيفًا. ^{[ 9 ]}

إعادة التشغيل القسري تعني عدم إيقاف تشغيل النظام بشكل منظم، مما يؤدي إلى تخطي مزامنة نظام الملفات وغيرها من العمليات التي تحدث عادةً عند إيقاف التشغيل المنظم. ويمكن تحقيق ذلك إما عن طريق إعادة ضبط النظام ، أو فصل الطاقة وإعادة توصيلها ، أو باستخدام الأمر المناسب في معظم أنظمة يونكس ، أو عن طريق إحداث حالة ذعر في نواة النظام .halt-q

تُستخدم عمليات إعادة التشغيل القسري في هجوم إعادة التشغيل البارد .

يستخدم نظاما التشغيل مايكروسوفت ويندوز ولينكس مصطلح "إعادة التشغيل " للدلالة على إعادة تشغيل الجهاز بمساعدة نظام التشغيل. في عملية إعادة التشغيل، يضمن نظام التشغيل إنهاء جميع عمليات الإدخال/الإخراج المعلقة بسلاسة قبل بدء عملية إعادة التشغيل.

قد يقوم المستخدمون بإعادة تشغيل الجهاز عمدًا. وقد تشمل مبررات هذا الإجراء ما يلي:

• استكشاف الأخطاء وإصلاحها: قد يلجأ المستخدمون أو فريق الدعم أو مسؤولو النظام إلى إعادة تشغيل النظام كحلٍّ مؤقت لتجاوز بعض الأخطاء البرمجية، ^{[ 10 ]} مثل تسرب الذاكرة أو العمليات التي تستهلك موارد النظام بشكل مفرط، أو للقضاء على البرامج الضارة . مع أن هذه الطريقة لا تعالج السبب الجذري للمشكلة، إلا أن إعادة ضبط النظام إلى حالة سليمة ومعروفة قد تُمكّن من استخدامه مجدداً لفترة من الزمن حتى ظهور المشكلة مرة أخرى.
• تبديل أنظمة التشغيل: في نظام متعدد التمهيد بدون برنامج مراقبة الأجهزة الافتراضية ، يلزم إعادة التشغيل للتبديل بين أنظمة التشغيل المثبتة.
• هجومي: كما ذُكر سابقًا، تفقد المكونات الطاقة أثناء إعادة التشغيل البارد؛ وبالتالي، تفقد المكونات التي تتطلب طاقة، مثل ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) ، البيانات المخزنة عليها. مع ذلك، في هجوم إعادة التشغيل البارد ، قد تسمح إعدادات خاصة بالحفاظ على جزء من حالة النظام، مثل قرص ذاكرة الوصول العشوائي، أثناء إعادة التشغيل. ^{[ 11 ]}

تختلف وسائل إجراء إعادة التشغيل المتعمدة وقد تشمل ما يلي:

• يدوي، يعتمد على الأجهزة: يمكن إعادة تشغيل النظام باستخدام مفتاح الطاقة أو زر إعادة الضبط . ^{[ 2 ]} ومع ذلك، قد يؤدي ذلك إلى فقدان جميع البيانات غير المحفوظة. ^{[ 12 ]}
• يدوي، قائم على البرامج: يمكن لبرامج الكمبيوتر ونظام التشغيل أيضًا أن يؤدي إلى إعادة التشغيل؛ يمكن إيقاف تشغيل كل من Microsoft Windows والعديد من أنظمة التشغيل الشبيهة بـ Unix من سطر الأوامر ^{[ 1 ] : 509 [ 13 ]} أو من خلال واجهة المستخدم الرسومية.
• مؤتمت: يمكن جدولة تشغيل البرامج في وقت وتاريخ محددين؛ وبالتالي، من الممكن جدولة إعادة التشغيل. ^{[ 14 ]}

يؤدي انقطاع التيار الكهربائي المفاجئ لأي سبب كان (بما في ذلك انقطاع التيار الكهربائي ، أو عطل في مزود الطاقة ، أو نفاد بطارية الجهاز المحمول) إلى إجبار المستخدم على إعادة تشغيل النظام بالكامل بمجرد عودة التيار. تحتوي بعض أنظمة BIOS على خيار لإعادة تشغيل النظام تلقائيًا بعد انقطاع التيار الكهربائي. ^{[ 15 ] [ 16 ]} ويمكن لمزود الطاقة غير المنقطع (UPS)، أو بطارية احتياطية، أو مصدر طاقة احتياطي، أن يمنع حدوث مثل هذه الحالات.

إعادة التشغيل العشوائية مصطلح غير تقني يشير إلى إعادة تشغيل غير مقصودة (وغير مرغوب فيها غالبًا) تحدث بعد تعطل النظام ، وقد لا يكون سببها واضحًا للمستخدم. قد تحدث هذه الأعطال نتيجةً لمشاكل برمجية ومادية متعددة، مثل الأعطال الثلاثية . وهي عادةً ما تكون مؤشرًا على وجود خطأ في الدائرة 0 لم يتم رصده بواسطة معالج الأخطاء في نظام التشغيل أو مقاطعة غير قابلة للإخفاء ناتجة عن خلل في الأجهزة .

يمكن تهيئة الأنظمة لإعادة التشغيل تلقائيًا بعد انقطاع التيار الكهربائي، أو حدوث خطأ فادح في النظام ، أو تعطل النواة . وتختلف طريقة إعادة التشغيل تبعًا لما إذا كان بالإمكان معالجتها برمجيًا أم على مستوى البرامج الثابتة أو الأجهزة. تتيح أنظمة التشغيل من عائلة Windows NT (من Windows NT 3.1 إلى Windows 11 ) خيارًا لتعديل سلوك معالج الأخطاء بحيث يُعاد تشغيل الكمبيوتر فورًا بدلًا من عرض شاشة الموت الزرقاء (BSOD) . هذا الخيار مُفعّل افتراضيًا في بعض الإصدارات .