Начальные инструкции которые помогают запустить компьютер это

Это статья для повышения компьютерного кругозора. Если сегодня хочется попрограммировать, сделайте проект с колесом фортуны, а если нужны задачи — вот подборка самых интересных задач на логику.

Сегодня покажем, что происходит в обычном стационарном компьютере, когда вы его включаете и загружаете. Прямо по шагам, углубляясь в детали. 

Воткнули вилку в розетку

Чаще всего компьютер включён в сеть постоянно, и это значит, что блок питания подаёт на материнскую плату совсем небольшой ток. Ток настолько мал, что внутри блока питания ничего не греется, поэтому не нужно включать никакие вентиляторы. 

Ток поступает на контакты питания материнской платы, а оттуда — на системный контроллер. Системный контроллер — специальная микросхема (или группа микросхем), которая управляет всем, что находится на материнской плате, включая процессор и оперативную память. Когда есть питание, системный контроллер просто ждёт, пока пользователь не нажмёт кнопку включения компьютера.

Получается, даже когда компьютер условно выключен, на самом деле он включён — работает системный контроллер, который, как сторож, проверяет, нужно ли подавать электричество на остальные устройства внутри компьютера. 

Нажали кнопку включения

После нажатия кнопки включения системный контроллер получает от неё сигнал и говорит блоку питания: «Мне нужно больше тока». Блок начинает полноценно работать и подаёт полноценное питание на материнскую плату и остальные компоненты — теперь начинают работать все основные компоненты компьютера:

Когда всё это заработало, системный контроллер берёт содержимое микросхемы BIOS, загружает его в оперативную память и говорит «Ну всё, дальше ты». С этого момента управление компьютером переходит к BIOS.

Загрузился BIOS

BIOS — это аббревиатура от Basic Input/Output System, базовая система ввода-вывода. Она отвечает за первоначальную загрузку компьютера. Все данные BIOS хранятся в отдельной микросхеме на материнской плате, а чтобы настройки не пропали после отключения от розетки, ставят батарейку. Если питания от сети не будет, батарейка будет поддерживать память в микросхеме около 10 лет.

Первое, что делает BIOS, — запускает POST (Power On Self Test), самотестирование при включении. Тест проверяет работу процессора, оперативной памяти, контроллеров, загрузчиков и всего остального оборудования, важного для загрузки компьютера. Если всё в порядке, то компьютер пропищит один раз и продолжит загрузку — так он сообщает о результатах тестирования. А если будут ошибки — пропищит иначе, например:

Когда POST пройден, BIOS начинает искать загрузчик операционной системы. Для этого он смотрит у себя в настройках порядок загрузки — список дисков по очереди, с которых можно загрузиться. Например, вот порядок загрузки на экране BIOS компьютера Lenovo. Видно, что сначала нужно попробовать загрузиться с USB (первые три строчки), потом, если USB-дисков нет, — с жёсткого диска (п. 4), а если и диска нет — то попробовать с CD-дисковода или загрузиться по сети:

Как только загрузчик найден, BIOS считывает его код и передаёт ему всё дальнейшее управление компьютером.

Работа загрузчика

Загрузчик — это сборное название всех программ и драйверов, которые понадобятся операционной системе для полноценной загрузки. 

Можно провести такую аналогию: операционная система — это строительная бригада, которая может сделать что угодно. Но для её работы нужен менеджер, чтобы он заранее съездил к заказчику, выяснил, что нужно сделать, составил смету, закупил материалы и прикинул график работ. Загрузчик — это как раз тот самый менеджер, который делает все предварительные работы. Если менеджер не сделает свою часть, бригада не сможет приступить к работам.

Сам загрузчик находится на жёстком диске, и как только BIOS его находит и отправляет в оперативную память, загрузчик начинает действовать:

На финальном этапе загрузчик находит ядро операционной системы, загружает его в память и передаёт управление ему.

Запуск ядра операционной системы

Если процесс загрузки дошёл до этой точки, то компьютер понимает, что скоро загрузится операционная система, а значит, можно показать пользователю стартовый экран. На Windows он выглядит так:

Пока крутится индикатор загрузки, ядро занимается тем, что загружает и запускает все служебные программы и скрипты:

Смысл ядра — запустить все программы, которые будут нужны для дальнейшей работы операционной системы. В нашей аналогии со строительной бригадой, ядро — это прораб, который находится всё время на объекте от начала работ до их полного окончания. Прораб следит за ключевыми процессами и вмешивается, если что-то идёт не так. Ядро действует точно так же: обеспечивает работоспособность всей ОС и регулирует ключевые процессы.

Вход пользователя в систему

Последний шаг загрузки компьютера — вход пользователя в систему. Он может быть автоматическим, если нет пароля на вход — в противном случае система попросит его ввести:

После входа операционная система загружает все пользовательские настройки и программы — ставит нужный фон на рабочий стол, применяет какую-то схему оформления и запускает те программы, которые выбрал этот пользователь.

И всё.

В информатике начальной загрузкой называется сложный и многошаговый процесс запуска компьютера. Загрузочная последовательность — это последовательность действий, которые должен выполнить компьютер для запуска операционной системы.

Начальная загрузка

Большинство компьютерных систем могут исполнять только команды, находящиеся в оперативной памяти компьютера, в то время как современные операционные системы в большинстве случаев хранятся на жёстких дисках, загрузочных CD-ROM, USB дисках или в локальной сети.

После включения компьютера в его оперативной памяти нет операционной системы. Само по себе, без операционной системы, аппаратное обеспечение компьютера не может выполнять сложные действия, такие как, например, загрузку программы в память. Таким образом мы сталкиваемся с парадоксом, который кажется неразрешимым: для того, чтобы загрузить операционную систему в память, мы уже должны иметь операционную систему в памяти.

Решением данного парадокса является использование специальной маленькой компьютерной программы, называемой начальным загрузчиком, или BIOS (Basic Input/Output System). Эта программа не обладает всей функциональностью операционной системы, но её достаточно для того, чтобы загрузить другую программу, которая будет загружать операционную систему. Часто используется многоуровневая загрузка, в которой несколько небольших программ вызывают друг друга до тех пор, пока одна из них не загрузит операционную систему.

В современных компьютерах процесс начальной загрузки начинается с выполнения процессором команд, расположенных в постоянной памяти (например на IBM PC — команд BIOS), начиная с предопределённого адреса (процессор делает это после перезагрузки без какой бы то ни было помощи). Данное программное обеспечение может обнаруживать устройства, подходящие для загрузки, и загружать со специального раздела выбранного устройства (чаще всего загрузочного сектора данного устройства) загрузчик ОС.

Начальные загрузчики должны соответствовать специфическим ограничениям, особенно это касается объёма. Например, на IBM PC загрузчик первого уровня должен помещаться в первых 446 байт главной загрузочной записи, оставив место для 64 байт таблицы разделов и 2 байта для сигнатуры AA55, необходимой для того, чтобы BIOS выявил сам начальный загрузчик.

История

Первые компьютеры имели набор переключателей, которые позволяли оператору размещать начальный загрузчик в памяти до запуска процессора. Затем данный загрузчик считывал операционную систему с внешнего устройства, например с перфоленты или с жесткого диска.

Псевдо-ассемблерный код начального загрузчика может быть столь же простым, как и следующая последовательность инструкций:

0: записать в  регистр P число 8
1: проверить что устройство считывания с перфолент может начинать считывание
2: если не может, перейти к п. 1
3: прочитать байт с устройства считывания с перфолент и записать его в аккумулятор
4: если перфолента закончилась, перейти к п. 8
5: записать значение, хранимое в аккумуляторе, в оперативную память по адресу, хранящемуся в регистре P
6: увеличить значение регистра P на единицу
7: перейти к п. 1

Данный пример основан на начальном загрузчике одного из миникомпьютеров, выпущенного в 1970-х годах фирмой Nicolet Instrument Corporation.

0: записать в  регистр P число 106
1: проверить что устройство считывания с перфолент может начинать считывание
2: если не может, перейти к п. 1
3: прочитать байт с устройства считывания с перфолент и записать его в аккумулятор
4: если перфолента закончилась, перейти к п. 8
5: записать значение, хранимое в аккумуляторе, в оперативную память по адресу, хранящемуся в регистре P
6: уменьшить значение регистра P на единицу
7: перейти к п. 1

Длина загрузчика второго уровня была такой, что последний байт загрузчика изменял команду, расположенную по адресу 6. Таким образом, после выполнения пункта 5 стартовал загрузчик второго уровня. Загрузчик второго уровня ожидал заправки в устройство считывания перфолент длинной перфоленты, содержащей операционную систему. Различием между загрузчиком первого уровня и загрузчиком второго уровня были проверки на ошибки считывания с перфоленты, которые часто встречались в то время, и, в частности, на используемых в данном случае телетайпах ASR-33.

Некоторые операционные системы, наиболее характерными из которых являются старые (до 1995 года) операционные системы компьютеров Macintosh производимых Apple Computer, настолько тесно связаны с аппаратным обеспечением компьютеров, что на данных компьютерах невозможно загрузить какую либо другую операционную систему. В данных случаях обычно разрабатывается начальный загрузчик, который работает как загрузчик стандартной ОС, а затем передает управление альтернативной операционной системе. Apple использовала данный способ для запуска A/UX версию Unix, а затем он использовался различными бесплатными операционными системами.

Устройства, инициализируемые BIOS

Загрузочное устройство — устройство, которое должно быть проинициализировано до загрузки операционной системы. К ним относятся устройства ввода (клавиатура, мышь), базовое устройство вывода (дисплей), и устройство, с которого будет произведена загрузка ОС — дисковод, жесткий диск, CD-ROM, флэш-диск, SCSI-устройство, сетевая карта (при загрузке по сети; например, при помощи PXE).

Загрузочная последовательность стандартного IBM-совместимого персонального компьютера

После включения персонального компьютера его процессор начинает работу. Первая выполняемая команда расположена по адресу FFFF0h и принадлежит пространству адресов BIOS. Как правило, данная команда просто передает управление программе инициализации BIOS.

Программа инициализации BIOS с помощью программы POST проверяет, что устройства компьютера работают корректно и инициализирует их.

Затем BIOS опрашивает устройства, перечисляемые в заранее созданном списке, пока не найдёт загрузочное устройство. Если такое устройство найдено не будет, будет выведено сообщение об ошибке, а процесс загрузки будет остановлен. Если BIOS обнаружит загрузочное устройство, он считает с него начальный загрузчик и передаст ему управление.

В случае жесткого диска, начальный загрузчик называется главной загрузочной записью (MBR) и часто не зависит от операционной системы. Обычно он ищет активный раздел жесткого диска, загружает загрузочный сектор данного раздела и передает ему управление. Этот загрузочный сектор, как правило, зависит от операционной системы. Он должен загрузить в память ядро операционной системы и передать ему управление. Если активного раздела не существует, или загрузочный сектор активного раздела некорректен, MBR может загрузить резервный начальный загрузчик и передать управление ему. Резервный начальный загрузчик должен выбрать раздел (зачастую с помощью пользователя), загрузить его загрузочный сектор и передать ему управление.

Другие виды загрузочных последовательностей

Некоторые процессоры имеют другие режимы загрузки. Например, большинство цифровых сигнальных процессоров могут загрузиться в следующих режимах:

• Загрузка по последовательному порту
• Загрузка по параллельному порту
• Загрузка с использованием HPI (Host-Port Interface)
• Загрузка после «горячей» перезагрузки (она отличается от последовательности выполняемой при начальном включении питания)

См. также

• Загрузчик ОС
• POST
• Hibernation
• Процесс загрузки Linux

Ссылки

• Russian x86 MultiBoot FAQ
• Статья «Краткий обзор загрузки Windows, Linux, Mac OS X, QNX»
• Подробности процесса загрузки GNU/Linux

Включение и загрузка компьютера

Для включения практически любого компьютера используется кнопка «Power» («Питание»), расположенная на лицевой части его корпуса. Корректное выключение компьютера производится из операционной системы, хотя можно так же воспользоваться этой кнопкой. Так же кнопка «Power» поможет произвести экстренное выключение в случае «зависания» компьютера.

Рядом с кнопкой включения на системном блоке, часто располагается еще одна кнопка, более маленького размера. Называется она «Reset» («Перезапуск») и служит для аварийной перезагрузки компьютера без выключения питания. На ноутбуках данная кнопка отсутствует.

Монитор имеет собственную кнопку включения и выключения питания. Правда, включить его достаточно лишь в первый раз или после полного отключения электричества. В дальнейшем при включении компьютера, монитор будет включаться автоматически, а при его выключении, автоматически переходить в «спящий режим» (выключаться).

После нажатия на кнопку включения начинается процесс загрузки компьютера, которая проходит в несколько этапов. В первую очередь происходит процесс проверки основных устройств: видеокарты, процессора, оперативной памяти, подключенных носителей информации, клавиатуры и других. В этот момент на экране будут мелькать всевозможные сообщения или появится изображение логотипа производителя системной платы (компьютера).

При этом если в процессе тестирования оборудования произойдут какие-либо ошибки, то на монитор будет немедленно выведено сообщение об этом. Например, при не подключенной клавиатуре вы, скорее всего, увидите сообщение: «Keyboard error or no keyboard present».

На большинстве компьютеров, после успешной проверки его компонентов, выводится на экран сводная таблица, содержащая информацию о конфигурации системы. Из нее можно узнать о типе и характеристиках установленных процессора, памяти, жесткого диска и прочих устройствах вашего ПК.

Итак, если аппаратная составляющая вашего компьютера в порядке и средства самотестирования не выявили никаких проблем, то далее начинается непосредственно процесс загрузки операционной системы. В течение некоторого времени в оперативную память и на жесткий диск загружаются самые важные компоненты ОС:

Пользователи же в этот момент наблюдают на экране монитора стартовую заставку той операционной системы, которая установлена на вашем компьютере.

Наконец перед вами должен появиться основной экран ОС или так называемый рабочий стол. Еще какое-то непродолжительное время может понадобиться системе для загрузки вспомогательных приложений, например антивируса. После этого экран «успокоится» и на этом загрузку системы можно считать законченной, а компьютер готовым к работе.

Источник

Как загружается компьютер?

в Компьютеры 19.03.2019 0 97 Просмотров

Термин «boot – загрузка» используется для описания процесса, выполняемого компьютером при включении, который загружает операционную систему и подготавливает систему к использованию. Загрузка и запуск – всё это синонимы и, как правило, описывают длинный список вещей, которые происходят от нажатия кнопки питания до полностью загруженного и готового к использованию сеанса операционной системы, такой как Windows. С момента включения питания и до начала работы, загрузка компьютера является очень сложным процессом.

Что происходит во время процесса загрузки?

С самого начала, когда нажимается кнопка питания для включения компьютера, блок питания подаёт питание на материнскую плату и её компоненты, чтобы они могли играть свою роль во всей системе.

Первая часть следующего шага процесса загрузки контролируется BIOS и начинается после POST. Это когда сообщения об ошибках POST выдаются, если есть проблема с любым аппаратным обеспечением.

После отображения на мониторе различной информации, например, о производителе и подробностях BIOS, BIOS в конечном итоге передаёт процесс загрузки основному загрузочному коду, который передаёт его к загрузочному коду тома, а затем, наконец, диспетчеру загрузки для обработки остальных данных.

BIOS находит нужный жесткий диск с установленной операционной системой. Это делается путём проверки первого сектора жестких дисков, которые он идентифицирует. Когда он находит нужный диск с загрузчиком, он загружает его в память, чтобы программа загрузчика могла затем загрузить операционную систему в память, установленную на диске.

В более новых версиях Windows BOOTMGR – это менеджер загрузки, который используется для загрузки ОС.

Это объяснение процесса загрузки, которое вы только что прочитали, является очень упрощенной версией того, что происходит, но оно даёт вам некоторое представление о том, что происходит при включении компьютера.

Жёсткая (холодная) загрузка и мягкая (теплая) загрузка

Возможно, вы слышали термины «жесткая/холодная загрузка» и «мягкая/тёплая загрузка» и задавались вопросом, что это значит. Разве загрузка не просто загрузка? Как вы можете иметь два разных типа?

Холодная загрузка – это когда компьютер запускается из полностью мертвого состояния, когда компоненты ранее были вообще отключены. Жёсткая загрузка также характеризуется тем, что компьютер выполняет самотестирование при включении питания или POST.

Тем не менее, существуют противоречивые мнения о том, что на самом деле подразумевает холодная перезагрузка. Например, перезагрузка компьютера под управлением Windows может заставить вас подумать, что он выполняет холодную перезагрузку, потому что система, кажется, выключается, но на самом деле может не отключить питание материнской платы, и в этом случае будет применена мягкая перезагрузка.

Жёсткая перезагрузка – также термин, используемый для описания, когда система не выключается упорядоченным образом. Например, нажатие кнопки питания для выключения системы с целью перезапуска называется принудительной перезагрузкой.

Дополнительная информация о загрузке

Вы можете подумать, что изучение процесса загрузки глупо или бессмысленно, и, возможно, это для большинства людей так и есть, но это не всегда так. Если вы хотите узнать, как загрузить компьютер с флэш-накопителя или диска, вы должны сначала понять, что в процессе загрузки наступает момент, который даёт вам такую ​​возможность. Проблемы, возникающие в процессе загрузки, не распространены, но они случаются. Посмотрите статью, как починить компьютер, который не запускается, чтобы выяснить, что пошло не так.

Термин «boot» происходит от фразы «загрузка». Идея состоит в том, чтобы понять, что должна быть часть программного обеспечения, которая может запускаться изначально, перед другим программным обеспечением, чтобы операционная система и программы могли работать.

Источник

Какой процесс происходит при загрузке компьютера?

Наверняка многим интересно, как же компьютер загружается? Что за магические действия происходят в нем после нажатия кнопки включения питания и до загрузки всем привычного и знакомого рабочего стола Windows? В этом процессе нет ничего сложного.

При включении компьютера он начинает выполнять программу с заранее определенного адреса, только и всего. Только вот откуда в компьютере берется программа по этому адресу? Он же был выключен, следовательно, если там и было что-то, оно должно было очиститься?

На самом деле, нет. В компьютере есть специальная микросхема, называемая BIOS. BIOS очень страшно расшифровывается как «базовая система ввода-вывода», но на самом деле это просто не очень большой объем памяти с загруженной в него программой. Особенность этой памяти в том, что при выключении компьютера она не очищается, а всегда находится в строю и всегда готова к работе. Программу эту записывают один раз при производстве компьютера на заводе, и после этого, как правило, не меняют (хотя данная возможность предусмотрена).

Содержимое данной памяти очень зависит от модели вашего компьютера. Например, если вы возьмете ноутбук Acer Aspire 5552G, прочитаете в ней BIOS, и попробуете его записать в ноутбук Asus, то последний у вас, скорее всего, после этого перестанет включаться вообще. Если вы не разбираетесь в том, как BIOS работает, лучше вообще его не трогайте.

Что же делает эта программа, которая запускается при старте компьютера? Вполне логичные вещи – инициализирует оборудование, проверяет память, позволяет вам задавать параметры системы.

После этого данная программа проверяет, откуда она должна загружать дальнейшую информацию. Как правило, с какого-то жесткого диска, заданного в параметрах. Этот жесткий диск открывается, и с него считывается самый-самый первый сектор, называемый «MBR» размером всего 512 байт.

Программа в этом секторе может немного (ну еще бы, что такого грандиозного можно уместить в таком маленьком объеме), она лишь может проверить с какого раздела жесткого диска нужно загружаться дальше, и грузит еще один сектор, называемый «загрузочным».

И вот, именно загрузочный сектор далее загружает вашу любимую операционную систему с жесткого диска. Естественно, не всю, а только первый ее файл, который для Windows XP называется ntldr. Дальше уже запускается операционная система, и BIOS несколько отходит от дел.

В последнее время от BIOS начали отказываться, и переходить на новый стандарт под названием UEFI. Если у вас достаточно новый компьютер, то вполне возможно, что именно UEFI стоит у вас на материнской плате. Чем же BIOS не угодил производителям, и зачем они придумали очередной «велосипед»?

Все дело именно в том, что было написано выше. BIOS абсолютно разные даже для похожих моделей компьютеров. Но ведь любой компьютер должен понимать мышь или флешки? Почему бы не создать унифицированную «программу поддержки мышек», чтобы в каждом BIOS она была одинакова? Ну и, наконец, почему бы не позволить пользователю самому что-то дописать к своему BIOS? Чтобы вы могли скачать с Интернета «супер-пупер-программу-позволяющую-вашему-BIOS-рисовать-супер-пупер-рисунки», и добавить ее к процессу начальной загрузки. Именно это позволяет вам сделать UEFI. Именно поэтому, скорее всего, за стандартом UEFI будущее.

Получайте видеозвонки, бесплатные сообщения, скачав скайп последней версии. Скайп можно скачать как для мобильных устройств, на базе ОС Андроид, так и для системы Windows.

Понравилась полезная статья? Подпишитесь на RSS и получайте больше нужной информации!

Источник

Этапы включения и загрузки компьютера

Запуск компьютера — не просто его включение. Включение — это событие, а запуск — процесс. Он растянут во времени и происходит под внешним управлением. В зависимости оттого, кто является управляющей стороной, в запуске компьютера можно выделить три этапа.

Первый этап

Если на самом деле автоматический запуск не требуется, а такое бывает при проведении ремонтно-восстановительных работ, первый этап — самое замечательное время, чтобы перехватить управление у автоматики и взять его на себя. Делается это с помощью клавиатуры. Подробности — ниже.

Второй этап

На втором этапе запуском компьютера управляют устройства. Точнее — материнская плата. Еще точнее — микросхема постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), находящаяся на ней. Совсем точно — пакет встроенных программ, который называется BIOS. Как настроить Boot menu в BOIS Вы можете прочитать в другой инструкции.

Третий этап

К третьему этапу компьютер подходит после того, как система BIOS запустит программы, позволяющие читать данные, записанные на внутренних и внешних дисковых носителях. Цель третьего этапа — загрузить операционную систему. На самом деле этот этап сам разбивается на несколько этапов, но мы так далеко погружаться не будем.

Как и на втором этапе, управляющее стороной третьего этапа запуска является программа. Только теперь она не «зашита» в ПЗУ материнской платы, а берется с того диска, который назначен системным. Эта программа — первоначальный загрузчик операционной системы.

Если человека по каким-то причинам не устраивает, какую операционную систему загружает первоначальный загрузчик и в каком режиме он ее запускает, в работу загрузчика можно вмешаться. То есть, управление начальной загрузкой человек может взять на себя. Обычно этого не делают, но если надо выполнить какие-то специфические действия или устранить обнаруженные неполадки, возможность управления начальной загрузкой бывает весьма полезной.

Вмешательство с целью управления начальной загрузкой должно происходить сразу после того, как на экране появятся сведения о распознанных дисковых накопителях.

Источник

Процесс загрузки компьютера — от включения питания до запуска ОС

После нажатия кнопки Power источник питания выполняет самотестирование. Если все напряжения соответствуют номинальным, источник питания спустя 0,1. 0,5 с выдает на материнскую плату сигнал PowerGood, а специальный триггер, вырабатывающий сигнал RESET, получив его, снимает сигнал сброса с соответствующего входа микропроцессора. Следует помнить, что сигнал RESET устанавливает сегментные регистры и указатель команд в следующие состояния (неиспользуемые в реальном режиме биты не указываются): CS = FFFFh; IP = 0; DS = SS = ES = 0 и сбрасывает все биты управляющих регистров, а также обнуляет регистры арифметическо-логического устройства. Во время действия сигнала RESET все тристабильные буферные схемы переходят в высокоимпендансное состояние. С момента снятия этого сигнала микропроцессор начинает работу в реальном режиме и в течение примерно 7 циклов синхронизации приступает к выполнению инструкции, считываемой из ROM BIOS по адресу FFFF:0000. Размер области ROM BIOS от этого адреса до конца равен 16 байт, и в ней по указанному адресу записана команда перехода на реально исполняемый код BIOS. В этот момент процессор не может выполнять никакую другую последовательность команд, поскольку нигде в любой из областей памяти, кроме BIOS, ее просто не существует. Последовательно выполняя команды этого кода, процессор реализует функцию начального самотестирования POST (Power-On Self Test). На данном этапе тестируются процессор, память и системные средства ввода/вывода, а также производится конфигурирование программно-управляемых аппаратных средств материнской платы. Часть конфигурирования выполняется однозначно, другая часть может определяться положением джамперов (перемычек или переключателей) системной платы, но ряд параметров возможно (а иногда и необходимо) устанавливать пользователю. Для этих целей служит утилита Setup, встроенная в код BIOS. Параметры конфигурирования, установленные с помощью этой утилиты, запоминаются в энергонезависимой памяти, питаемой от миниатюрной батарейки, размещенной на материнской плате. Часть из них всегда хранится в традиционной CMOS Memory, объединенной с часами и календарем RTC (Real Time Clock). Другая часть (в зависимости от фирмы-производителя) может помещаться и в энергонезависимую (например, флэш) память (NVRAM). Кроме этой части статически определяемых параметров, имеется область энергонезависимой памяти ESCD для поддержки динамического конфигурирования системы Plug and Play, которая может автоматически обновляться при каждой перезагрузке компьютера.

Утилита BIOS Setup имеет интерфейс в виде меню или отдельных окон, иногда даже с поддержкой мыши. Для входа в Setup во время выполнения POST появляется предложение нажать клавишу DEL. В других типах BIOS (в отличие от указанного выше) для этого может использоваться сочетание клавиш Ctrl+Alt+Esc, Ctrl+Esc, клавиша Esc, бывают и другие варианты (например, нажать клавишу F12 в те секунды, когда в правом верхнем углу экрана виден прямоугольник). В последнее время появились версии BIOS, в которых вход в Setup осуществляется нажатием клавиши F2, однако чаще клавиши F1 или F2 используются для вызова меню Setup, если POST обнаружит ошибку оборудования, которая может быть устранена сменой начальных установок. Для некоторых BIOS удержание клавиши INS во время POST позволяет установить настройки по умолчанию, отменяя все «ускорители». Это бывает удобно для восстановления работоспособности компьютера после попыток его неудачного «разгона». Выбранные установки сохраняются при выходе из Setup (по желанию пользователя) и начинают действовать с момента следующего выполнения POST.

Перечислим в порядке выполнения основные тесты POST для BIOS AWARD V4.51 и их сигнатуры, высвечиваемые POST-картой на индикаторе регистра диагностики. Следует отметить, что далеко не все перечисленные ниже коды видны на индикаторе в процессе нормальной загрузки компьютера: некоторые высвечиваются лишь в том случае, если POST останавливается. Происходит это потому, что многие подпрограммы POST исполняются настолько быстро, что человеческий глаз не в состоянии уследить за индицируемым состоянием регистра диагностики, а некоторые коды появляются только при обнаружении неисправности. Для указанной версии BIOS первой исполняемой сигнатурой в последовательности POST является C0:

запрещается Internal и External Cache, а также операции с кэш-памятью;

перед запретом Internal Cache очищается;

Shadow RAM запрещается, вследствие чего происходит направление непосредственно к ROM циклов обращения к адресам расположения System BIOS. Эта процедура должна соответствовать конкретному чипсету;

далее программируются РIIХ ресурсы: контроллер DMA, контроллер прерываний, таймер, блок RTC. При этом контроллер DMA переводится в пассивный режим.

Если при проверке загрузочный сектор не обнаружен, т.е. два последних байта этого сектора (его сигнатура) не равны 55ААh, вызывается прерывание INT18h. При этом на экране появляется предупреждающее сообщение, зависящее от производителя BIOS компьютера.

Сектор MBR записывается на жесткий диск программой FDISK, поэтому если HDD был отформатирован на низком уровне, во всех его секторах находятся нули и, естественно, первый сектор не может содержать необходимой сигнатуры. Отсюда следует, что сообщения об ошибке будут выдаваться, если диск не разбивался на разделы (логические диски). Главная загрузочная запись обычно не зависит от операционной системы (на платформах Intel она используется для запуска любой из операционных систем). Код, содержащийся в главной загрузочной записи, сканирует таблицу разделов (partition table) в поисках активного системного раздела. Если в таблице разделов активный раздел не обнаружен или хотя бы один раздел содержит неправильную метку, а также если несколько разделов помечены как активные, выдается соответствующее сообщение об ошибке.

Код главной загрузочной записи определяет расположение загрузочного (активного) раздела, считывая таблицу разделов, расположенную в конце MBR. Если активный раздел найден, производится чтение его загрузочного сектора и определяется, является ли он действительно загрузочным. Попытка чтения может осуществляться до пяти раз, в противном случае выдается сообщение об ошибке, и система останавливается. Если загрузочный сектор найден, Master Boot Record передает управление коду загрузочного сектора в активном (загрузочном) разделе, который содержит загрузочную программу и таблицу параметров диска. Загрузочный сектор раздела просматривает блок параметров BIOS в поисках расположения корневого каталога, а затем копирует из него в память системный файл IO.SYS (который, по сути, является частью DOS и включает в себя функции файла MSDOS.SYS из предыдущей версии DOS) и передает ему управление. IO.SYS загружает драйверы некоторых устройств и выполняет ряд операций, связанных с загрузкой. Сначала IO.SYS считывает файл MSDOS.SYS. Нужно помнить, что этот файл не похож на одноименные файлы из предыдущих версий DOS. В Windows 98 MSDOS.SYS является текстовым файлом, содержащим опции процедуры запуска. Затем загружается и отображается файл LOGO.SYS (стартовая заставка).

На следующем этапе IO.SYS считывает информацию из системного реестра, а также исполняет файлы CONFIG.SYS и AUTOEXEC.BAT (при их наличии в корневом каталоге). При этом загружаются драйверы устройств, работающих в реальном режиме работы процессора, выполняются некоторые системные установки. Ниже приводится неполный список возможных драйверов и программ, загружаемых на данном этапе.

DBLSPACE.BIN или DRVSPACE.BIN. Драйвер сжатия дисков.

HIMEM.SYS. Администратор верхней памяти в реальном режиме работы процессора.

IFSHLP.SYS. Оказывает содействие при загрузке VFAT и прочих файловых систем, поддерживающих Windows 98.

SETVER.EXE. Утилита, подменяющая номер версии операционной системы. Существуют программы, ориентированные на более ранние версии операционных систем и отказывающиеся функционировать под Windows 98. Благодаря SETVER.EXE подобной программе возвращается именно тот номер версии DOS, который ее устраивает.

DOS=HIGH. Загружает DOS в область памяти HMA. Если в файле конфигурации CONFIG. SYS содержится инструкция для загрузки администратора отображаемой памяти EMM386.EXE, в эту строку добавляется параметр UMB, позволяющий EMM386.EXE использовать верхнюю память.

Нужно помнить, что IO.SYS не загружает администратор EMM386.EXE автоматически. Поэтому, если планируется его использование, в файл CONFIG.SYS необходимо вставлять строку DEVICE=EMM386.EXE.

FILES=30. В этой строке определяется число создаваемых дескрипторов файла. Windows 98 не использует это параметр; он включен для совместимости с предыдущими версиями программ.

LASTDRIVE=Z. Здесь определяется последняя буква для логических дисков. Эта опция также введена для обратной совместимости и не используется Windows 98.

BUFFER=30. Определяет число создаваемых файловых буферов. Буферы файлов используются приложениями при вызовах подпрограмм ввода/вывода из файла IO.SYS.

STACKS=9,256. Этой записью определяется число кадров стека и размер каждого кадра.

FCBS=4. Данная команда задает число блоков управления файлом. Оба последних параметра применяются только для обратной совместимости.

На последнем этапе загружается и запускается файл WIN.COM. Он обращается к файлу VMM32.VXD. Если в компьютере установлен достаточный объем ОЗУ, то этот файл загружается в память, в противном случае организуется доступ к этому файлу на жестком диске, что, естественно, увеличивает время загрузки. Загрузчик драйверов реального режима сравнивает копии виртуальных драйверов устройств (VxD) в папке Windows/System/VMM32 и файле VMM32.VXD. Если виртуальный драйвер устройства существует и в папке, и в файле, копия виртуального драйвера «помечается» в файле VMM32.VXD как незагружаемая. Виртуальные драйверы устройств, не загруженные с помощью файла VMM32.VXD, загружаются из раздела [386 Enh] файла SYSTEM.INI папки Windows. Во время описанного процесса загрузчик драйверов виртуальных устройств реального режима постоянно проверяет правильность загрузки всех необходимых виртуальных драйверов устройств, а при появлении ошибки при загрузке нужного драйвера он пытается выполнить эту операцию еще раз. После загрузки виртуальные драйверы устройств реального режима инициализируются, затем файл VMM32.VXD переключает процессор в защищенный режим, и начинается процесс инициализации виртуальных драйверов устройств согласно их параметру InitDevice. Процедура загрузки ОС заканчивается загрузкой файлов KRNL32.DLL, GDI.EXE, USER.EXE и EXPLORER.EXE. Если компьютер подключен к сети, то загружается сетевое окружение. Пользователю предлагается ввести имя и пароль для входа в сеть. Затем из системного реестра загружается конфигурация с параметрами, установленными по умолчанию. На последней фазе загрузки операционной системы производится обработка содержимого папки Startup (Автозагрузка) и запускаются указанные в ней программы. После этого ОС готова к работе.

Существует несколько стандартных способов, позволяющих видоизменить описанную выше процедуру запуска:

— при исполнении POST на этапе проверки памяти и инициализации загрузочных устройств нажать кнопку клавиатуры DEL для входа в программу Setup;

— вставить перед окончанием теста оборудования загрузочный диск (например, аварийный диск Windows 98);

— внести исправления в файл CONFIG.SYS;

— отредактировать файл AUTOEXEC.BAT.

Помимо них, Windows 98 предоставляет ряд менее очевидных методов для выполнения этой же задачи:

— после завершения теста оборудования клавишей F8 вызвать меню Startup;

— отредактировать инструкции запуска системы в файле MSDOS.SYS;

— использовать один из перечисленных методов для «остановки» в режиме DOS, после чего запустить Windows из командной строки с набором необходимых ключей;

Компьютерная газета. Статья была опубликована в номере 44 за 2000 год в рубрике hard :: pc

Источник