Загрузка ОС
При включении питания или перезагрузке компьютер проходит стадию самотестирования (bootstrapping) аппаратных средств (так называемую процедуру POST, Power-On Self-Test). В это время компьютер находится под управлением базовой системы ввода/вывода (Basic Input/Output System, BIOS). При возникновении проблем с аппаратными средствами или настройками уже на стадии POST компьютер сигнализирует об этом серией звуковых сигналов. На этот случай следует иметь под рукой сопроводительную документацию, полученную от поставщика в комплекте с вашим компьютером.
Файлы, необходимые для запуска системы
Успешное завершение процедуры POST свидетельствует о корректной инициализации аппаратных средств компьютера. Теперь для запуска операционной системы требуется присутствие всех нужных файлов. Процедура запуска системы закончится неудачей, если хотя бы один из файлов, необходимых для ее загрузки, не будет найден или окажется поврежденным.
Файлы, необходимые для успешного запуска Windows NT/2000/XP, а также продуктов из семейства Windows Server 2003 на компьютерах х86, перечислены в табл.
Файлы, необходимые для запуска Windows NT/2000/XP и продуктов из семейства Windows Server 2003
Файлы
|
Местоположение
|
Описание
|
NTLDR
|
Корневой каталог системного диска
|
Загрузчик операционной системы
|
Boot.ini
|
Корневой каталог системного диска
|
Файл, задающий пути к каталогам, в которых установлены копии операционных систем. Подробное описание опций файла Boot.ini будет приведено далее в этой главе
|
Bootsect.dos (только в системах с двойной загрузкой, где в качестве альтернативной операционной системы используются MS-DOS, Windows 3.1 х или Windows 9x/ ME; этот файл необходим для загрузки альтернативной ОС)
|
Корневой каталог системного диска
|
Скрытый системный файл, содержащий копию загрузочного сектора, используемого для загрузки альтернативных операционных систем
|
Ntdetect.com
|
Корневой каталог системного диска
|
Распознаватель аппаратной конфигурации. Передает загрузчику (Ntldr) информацию об обнаруженных и распознанных аппаратных средствах
|
Ntbootdd.sys (только для SCSI)
|
Корневой каталог системного диска
|
Драйвер, используемый для доступа к жестким дискам SCSI. Содержимое этого файла зависит от используемого контроллера
|
Ntoskrnl.exe
|
%SystemRoot% \system32
|
Ядро операционной системы
|
Hal.dll
|
%SystemRoot% \system32
|
Уровень аппаратных абстракций — Hardware Abstraction Layer, HAL). Изолирует низкоуровневые подробности функционирования аппаратных устройств от остальной операционной системы и предоставляет API для обращения к однотипным устройствам. Дистрибутивный компакт-диск содержит различные версии HAL. Файл, который будет скопирован на ваш компьютер в процессе инсталляции, зависит от аппаратной конфигурации вашего компьютера
|
Улей реестра SYSTEM
|
%SystemRoot% \system32\Config
|
Ключ реестра HKEY LOCAL
MACHINE\SYSTEM
|
Драйверы устройств
|
%SystemRoot% \system32\Drivers
|
Файлы драйверов устройств, установленных в вашей системе
|
Инициализация при запуске
После успешного завершения процедуры POST начинается процесс инициализации при запуске: на компьютерах х86 системная BIOS ищет и загружает в память загрузочный сектор (boot sector), инструкции которого затем загружают файл NTLDR.
После завершения тестов POST на компьютере х8б системная BIOS пытается обнаружить загрузочный диск. Порядок поиска загрузочного диска (флоппи-дисководы, жесткие IDE- и SCSI-диски, устройства CD-ROM) задается BIOS. Современные BIOS позволяют пользователю переконфигурировать этот порядок, называемый последовательностью загрузки (boot sequence). Для запуска огромное значение имеет первый сектор жесткого диска, который содержит главную загрузочную запись (Master Boot Record, MBR) и таблицу разделов (partition table).
Примечание
В дополнение к дискетам и жестким дискам, BIOS может позволять загрузку операционной системы с других загрузочных носителей, к числу которых относятся компакт-диски, сетевые адаптеры, диски Zip или LS-120.
Если вы с помощью программы BIOS Setup установили последовательность загрузки "CDROM, А, С", то BIOS в первую очередь будет пытаться найти загрузочный носитель в устройстве CD-ROM и флоппи-дисководе. Попытка загрузки с жесткого диска будет предпринята только в том случае, если ни устройство CD-ROM, ни флоппи-дисковод не содержат загрузочного носителя. Когда вы пытаетесь выполнить загрузку с дистрибутивного компакт-диска, программа Setup просматривает жесткий диск и пытается найти уже существующую установленную копию Windows Server 2003. Если такая копия будет обнаружена, то будет выведено сообщение Press any key to boot from CD-ROM. Если вы в течение 3 секунд не нажмете на любую из клавиш, то программа Setup не запустится, и вы сможете обойти загрузку с компакт-диска. Поэтому, если вы не планируете запускать программу Setup для установки Windows Server 2003 или выполнения восстановительных работ, рекомендуется извлечь из устройства CD-ROM все компакт-диски, т. к. это позволит минимизировать время, требующееся для загрузки Windows Server 2003.
Системная BIOS считывает главную загрузочную запись и загружает ее в память, а затем передает ей управление. Код, содержащийся в главной загрузочной записи, сканирует таблицу разделов в поисках системного раздела. Найдя системный раздел, MBR загружает в память его нулевой сектор и исполняет код, содержащийся в этом секторе. Сектор 0 на системном разделе, так называемый загрузочный сектор раздела (partition boot sector), содержит загрузочный код операционной системы. Этот код и осуществляет запуск операционной системы способом, определенным данной операционной системой.
Функции загрузчика NTLDR (для компьютеров х86)
NTLDR управляет процессами выбора операционной системы и распознавания аппаратных средств перед инициализацией ядра. Загрузчик NTLDR должен находиться в корневом каталоге системного диска. Помимо этого, в системном разделе должны присутствовать файлы, перечисленные в табл.
Когда NTLDR начинает выполнение, он очищает экран и выполняет следующие действия.
1. Переключает процессор в режим использования 32-разрядной модели памяти с прямой адресацией. Компьютеры х86 при запуске стартуют в реальном режиме, подобном режиму, в котором стартуют процессоры 8088 и 8086. Поскольку NTLDR представляет собой 32-разрядную программу, для того чтобы загрузчик смог начать выполнять какие бы то ни было действия, процессор необходимо переключить в защищенный режим.
2. Запускает соответствующую мини-файловую систему. Код, предназначенный для доступа к файлам на томах FAT и NTFS, встроен в NTFS. Этот код позволяет загрузчику читать файлы, получать доступ к ним и выполнять их копирование.
3. Читает расположенный в корневом каталоге системного диска файл Boot.ini и отображает на экране соответствующее меню для выбора загружаемой операционной системы. Экран, выводимый на данном этапе загрузки, называется экраном загрузчика (boot loader screen). Если компьютер сконфигурирован для загрузки нескольких систем, и пользователь выбирает операционную систему, отличную от Windows NT/2000/XP или Windows Server 2003, то NTLDR загружает в память файл Bootsect.dos и передает ему управление. Другая операционная система стартует как обычно, поскольку файл Bootsect.dos содержит копию загрузочного сектора раздела, который находился на основном разделе или логическом диске до инсталляции Windows NT/2000/XP или Windows Server 2003.
4. Если выбрана одна из версий Windows NT/2000/XP или Windows Server 2003, то выполняется Ntdetect.com, чтобы собрать информацию о физических устройствах, подключенных на данный момент к компьютеру.
5. Загружает и запускает ядро операционной системы Ntoskrnl.exe и передает ему информацию, собранную программой Ntdetect.com.
Примечание
Одним из наиболее значимых усовершенствований, впервые введенных в Windows XP и присутствующих в Windows Server 2003, является существенное повышение производительности, в том числе — так называемая ускоренная загрузка (Fast Boot), реализованная за счет повышения производительности загрузчика Ntldr. Новые версии Ntldr, входящие в состав Windows XP и Windows Server 2003, оптимизируют операции чтения с диска и во время первой загрузки кэшируют все данные о дисковой подсистеме, включая метаданные файловой системы. Кэшированные данные используются при последующих перезагрузках для чтения системных файлов параллельно с другими операциями. Теперь в процессе загрузки считывание каждого из системных файлов происходит за одну операцию. Как результат, по сравнению с Windows 2000 производительность загрузчика выросла примерно в 4—5 раз.
Ниже кратко описаны опции дополнительного меню загрузки.
Safe Mode (Безопасный режим)
Если пользователь выбирает эту опцию, то при запуске Windows загружаются только базовые файлы и драйверы, абсолютно необходимые для работы (стандартные драйверы мыши и клавиатуры, накопителей, базовый драйвер видеоадаптера VGA и минимальный объем стандартных системных сервисов). Если Windows невозможно загрузить даже с использованием этого режима, то, вероятнее всего, потребуется выполнять процедуру восстановления поврежденной системы. Подробная информация по данному вопросу и пошаговые инструкции по проведению процедуры восстановления приведены в главе 23 "Восстановление системы".
Safe Mode with Networking (Безопасный режим с загрузкой сетевых драйверов)
Если выбрана данная опция, то Windows загружается с использованием только базовых файлов и драйверов (как и в случае с выбором предыдущей опции), но в дополнение делается попытка запуска сетевых служб и восстановления сетевых подключений.
Safe Mode with Command Prompt (Безопасный режим с поддержкой командной строки)
Выбор этой опции приводит к попытке запуска Windows с использованием только базовых файлов и драйверов, и вместо графического интерфейса Windows отображает на экране окно командной строки.
Enable Boot Logging (Включить протоколирование загрузки)
При выборе этой опции Windows Server 2003 будет записывать протокол загрузки в файл %SystemRoot%\Ntbt\og.txL Действие этой опции аналогично включению параметра /BOOTLOG в файле Boot.ini (см. табл. 3.3).
Enable VGA Mode (Включить режим VGA)
После выбора данной опции компьютер загружается с использованием стандартного драйвера VGA. Аналогичный результат дает применение параметра /BASEVIDEO в файле Boot.ini (см. табл. 3.3).
Last Known Good Configuration (your most recent settings that worked)
Загрузка последней удачной конфигурации
Тест № 7
Тест № 8
Контрольная работа № 7
|
