במאמר זה אתאר את תהליך טעינת מערכות ההפעלה שלב אחר שלב. מערכות ווינדוס XP, Vista ו-Seven. למרות שהנושא הזה נדון לעתים קרובות באינטרנט, אני לא יכול שלא לגעת בו. מידע כזה יכול להיות שימושי מאוד בעת אבחון תקלה ושיחזור הפונקציונליות של מערכת הפעלה "מתה".

היום נסתכל על:

• הפעל את ה-BIOS;
• אתחול Windows XP;
• טוען Windows Vista/7.

טוען BIOS

BIOS הוא קבוצה של מיקרו-תוכנות המאוחסנות ב-ROM של המחשב ומשמשות לאתחול התקנים במחשב. לוח אם, בדיקה והגדרתם, הורדה מערכת הפעלה.

כאשר מופעל BIOS של המחשבבודק את החומרה ואם יש בעיות, הוא מודיע לנו עם אותות קול (סט של צפצופים ארוכים וקצרים). הנה הטבלה אותות קול BIOS:

אותות AMI

אוֹת	תקלה אפשרית
נֶעדָר	ספק הכוח פגום
2k	שגיאת זוגיות RAM
3k	שגיאה ב-64 kB הראשונים של זיכרון RAM
4k	תקלה בטיימר המערכת
5k	מעבד פגום
6k	בקר המקלדת פגום
7 אלף	לוח המערכת פגום
8k	זיכרון כרטיס המסך פגום
9k	שְׁגִיאָה סכום בדיקה BIOS
10 אלף	לא ניתן לכתוב ל-CMOS
11 אלף	המטמון פועל לוח מערכת
1d+2k	כרטיס מסך לא תקין
1d+3k	כרטיס מסך לא תקין
1d+8k	המסך לא מחובר

אותות AWARD

אם הטעינה נקטעת בשלב זה, אז לפי האות אנו מוצאים את החלק הכושל ומחליפים אותו. במקרים עם זיכרון RAM וכרטיסי מסך, לפעמים הסרתם וניקוי המגעים מאבק עוזרים.

לאחר הבדיקה, ה-BIOS קורא את ההגדרות מ-CMOS ובהתאם למיני, מפעיל את טוען האתחול מהמדיה שצוינה (CD, HDD, כרטיס פלאש). אם אתחול מכונן קשיח, המערכת קוראת את 512 הבתים הראשונים של רשומת האתחול הראשית (MBR) ומעבירה אליה את השליטה.

אם ה-MBR לא נמצא, ההורדה נעצרת. אתה יכול לשחזר את ה-MBR באמצעות המסוף שחזור של Windows(מסוף שחזור) באמצעות הפקודה fixmbr.

תהליך האתחול של Windows XP

טעינת Windows נשלטת על ידי NTLDR, המורכב משני חלקים - ה-StartUp הראשון מכניס את המעבד למצב מוגן ומפעיל את טוען מערכת ההפעלה. טוען האתחול מכיל פונקציות בסיסיות לעבודה עם דיסקים המעוצבים במערכות FAT*, NTFS ו-CDFS. טוען האתחול קורא את התוכן של boot.ini ובהתאם לתוכן שלו (מספר מערכת ההפעלה, דיסקים עליהם מותקנים וכו') ממשיך בטעינה. אם חלונות הוכנסו למצב שינה, NTLDR טוען את קובץ hiberfil.sys לזיכרון המחשב ומעביר את השליטה לקרנל של Windows. אם תכבה את המחשב פשוט על ידי כיבוי/אתחול מחדש, NTLDR טוען את קובץ ה-DOS NTDETECT.COM, שבונה רשימה של חומרה וטוען את מערכת ההפעלה Windows עצמה.

אם קובץ ה-NTLDR נמחק/הוזז/נפגם, המערכת לא תאתחל ותציג את ההודעה "NTLDR חסר. הקש CTRL+ALT+DEL כדי להפעיל מחדש." אתה יכול לפתור בעיה זו במסוף השחזור של Windows באמצעות פקודת fixboot או על ידי העתקת NTLDR מהמערכת העובדת לשורש הדיסק.

לפני טעינת הקרנל, NTLDR מציג אפשרויות הפעלה (אם מקש F8 נלחץ או שהמערכת קרסה). לאחר בחירת פרמטרי ההשקה, ליבת המערכת מתחילה - ntoskrnl.exe (אנו רואים אנימציה של מלבנים לבנים על מסך שחור). לאחר מכן, סוג שכבת החומרה המופשטת, HALL.DLL, נטען. זה הכרחי כדי שהקרנל יוכל להפשיט את עצמו מהחומרה שני הקבצים ממוקמים בספריית System32. לאחר מכן, נטענת ספריית סיומת ליבת ניפוי החומרה kdcom.dll ו-bootvid.dll, אשר טוענת את הלוגו של Windows ומחוון מצב האתחול).

אחד הרגעים המכריעים ביותר הוא הטעינה רישום המערכת config\system, לעתים קרובות המערכת לא יכולה לקרוא את קובץ המערכת והטעינה הופכת לבלתי אפשרית או מתחילה .

תהליך האתחול של Windows Vista/7

תהליך אתחול של Windows Vista ו-Windows 7 (Seven) מתחילות להיות שונות בתהליך האתחול גרסאות קודמותמערכת הפעלה לאחר קריאת ה-MBR. מתקין Windows יוצר מחיצת אתחול קטנה המכילה את כל מה שאתה צריך כדי להפעיל את מערכת ההפעלה. ה-MBR מעביר את האתחול ל-PBR (Partition Boot Record) ואז מתחיל את BOOTMGR ( אתחול של Windowsמנהל). BOOTMGR החליף את NTLDR ושולט בטעינת מערכת ההפעלה. BOOTMGR קורא פרמטרים של אתחול ממסד הנתונים של תצורת האתחול (BCD, Boot Configuration Database, שהחליף את boot.ini) וטוען את Winload.exe (יישום האתחול של טוען מערכת ההפעלה, טוען מערכת ההפעלה). Winload.exe טוען את ליבת מערכת ההפעלה, ואז תהליך הטעינה דומה ל Windows מתחיל XP.

ל עריכה אתחולמסד תצורה (BCD) אתה יכול להשתמש בכלי השירות Bcdedit.exe על ידי הפעלתו ממנו שחזור Windowsסביבה (WinRE). שם תוכל גם להשתמש בכלי השירות Bootrec.exe כדי לתקן שגיאות.

אתחול מערכת ההפעלה

קבצי מערכת ההפעלה ממוקמים על דיסק (קשיח או תקליטון). עם זאת, תוכניות יכולות לפעול רק אם הן נמצאות ב-RAM, ולכן יש לטעון את קבצי מערכת ההפעלה RAM.

כאשר אתה מפעיל את המחשב שלך, הוא בודק את המכשירים שלו ומנסה לאתחל לתוך מערכת ההפעלה, התוכנית ששולטת במחשב.

תהליך זה נקרא אתחול. הוא פועל אוטומטית כאשר אתה מפעיל את המחשב.

לאחר הפעלת המחשב, מערכת ההפעלה נטענת מ דיסק מערכתלתוך זיכרון RAM, אשר חייב להתבצע בהתאם לתוכנית האתחול.

המחשב מכיל זיכרון לקריאה בלבד (ROM) המכיל תוכנות לבדיקת המחשב והשלב הראשון של אתחול מערכת ההפעלה, הנקראות BIOS (מערכת בסיסיתפלט קלט). ה-ROM ממוקם על לוח המערכת ומופעל באמצעות סוללה, כך שהתוכניות המוקלטות בו אינן נמחקות כאשר המחשב כבוי.

לאחר הפעלת המחשב, תוכניות אלה מתחילות לפעול, ומידע על התקדמות תהליך זה מוצג על מסך התצוגה. ראשית, החומרה נבדקת ומוגדרת, ואז מערכת ההפעלה מתחילה לטעון.

בשלב זה, המעבד ניגש לדיסק ומחפש במקום מסוים (במגזר אחד של הדיסק) נוכחות של תוכנת אתחול קטנה מאוד מאסטר אתחול.אם הדיסק הוא מערכת, אז מאסטר אתחול מופיע במקומו, נקרא לזיכרון, והשליטה מועברת אליו. בתורו, מאסטר אתחול מחפש את טוען האתחול הראשי בדיסק מגזר המגפיים,טוען אותו לזיכרון ומעביר אליו את השליטה. לאחר מכן, מטעין האתחול הראשי מחפש את מודולי מערכת ההפעלה הנותרים וטוען אותם ל-RAM.

אם מוכנס לכונן דיסק שאינו מערכתי או שאין דיסק כלל, תופיע הודעה על מסך הצג: לא דיסק מערכת,והמחשב קופא.

לאחר סיום הטעינה של מערכת ההפעלה, השליטה מועברת למעבד הפקודות. אם אתה משתמש בממשק שורת הפקודההודעת מערכת מופיעה על המסך, אחרת ה-GUI נטען.

לא ניתן לאתר את כל קבצי מערכת ההפעלה בו-זמנית ב-RAM, מכיוון שנפח מערכות ההפעלה המודרניות הוא עשרות ומאות מגה-בייט. כדי שהמחשב יפעל, חייב להיות מודול ב-RAM השולט מערכת קבצים, מעבד פקודות ומנהלי התקנים מחוברים. ניתן לטעון מודולי מערכת הפעלה המספקים ממשק גרפי ל-RAM לפי שיקול דעתו של המשתמש.

	שאלות לשליטה עצמית 1. מדוע יש צורך במערכת הפעלה? 2. אילו רכיבים כלולים במערכת ההפעלה? 3. איך קוראים לקובץ, איך נקבע שמו? 4. אילו הרחבות יכולות להיות? קבצי טקסט? 5. מה ההבדל בין פירמוט דיסק מהיר למלא? 6. מה ההבדל בין מבני קבצים חד-רמה לבין מבני קבצים היררכיים? 7. אילו פעולות עם קבצים אפשריות? 8. מהם השלבים העיקריים של טעינת מערכת הפעלה?
הגדרות ממשק Windows שאלות ללימוד: 1. שולחן העבודה של Windows. 1.1. סמלים ותוויות של אובייקטים. 1.2. חַלוֹן. 1.3. שורת המשימות.

1.4. מסך תצוגה. 2. מבנה חלונות תיקיות. 2.1. שורת הכותרת. 2.2. כפתורים לשליטה בגדלים של חלונות. 2.3. סמל מערכת. 2.4. תפריט הבר. 2.5. סרגל כלים.

2.6. שורת הכתובת. 2.7. שדה עבודה. 2.8. שורת מצב.

אתחול מערכת ההפעלה מתחיל בהליך האתחול המנסה לקרוא את הסקטור הראשון של התקליטון שהוכנס לכונן A: (ב דיסק אתחולמגזר זה מכיל את מטעין מערכת ההפעלה). אם מוכנס לכונן תקליטון מערכת, טוען האתחול נקרא ממנו והשליטה מועברת אליו.

אם התקליטון אינו דיסק מערכת, כלומר אינו מכיל רשומת אתחול, מופיעה הודעה על המסך המבקשת ממך להחליף את התקליטון.

אם אין תקליטון בכונן A: בכלל, אז ה-BIOS קורא את רשומת האתחול הראשית של כונן C: (מאסטר אתחול רשומת). זה בדרך כלל המגזר הראשון בדיסק. השליטה מועברת למעמיס, שנמצא בגזרה זו. טוען האתחול מנתח את התוכן של טבלת המחיצות (הממוקמת גם במגזר זה), בוחר את המחיצה הפעילה וקורא את רשומת האתחול של מחיצה זו. רשומת האתחול של המחיצה הפעילה (Boot Record) דומה לרשומת האתחול הממוקמת בסקטור הראשון של תקליטון המערכת.

רשומת האתחול של המחיצה הפעילה קוראת את קובצי IO.SYS ו-MSDOS.SYS מהדיסק וטוענת אותם ל-RAM של המחשב. לאחר מכן, התוכן של קובץ התצורה - CONFIG.SYS - מנותח. קובץ זה מכיל מנהלי התקנים ותוכניות תושבות שחשוב מאוד לטעון ב-RAM. לאחר טעינת מנהלי ההתקן ותוכניות התושבים המצוינות בקובץ CONFIG.SYS, השליטה מועברת למעבד הפקודות COMMAND.COM.

מעבד הפקודה מורכב משלושה חלקים - תושב, אתחול ומעבר. החלק התושב נטען ראשון. הוא מעבד פסיקות INT 22H, INT 23H, INT 24H ושולט על הטעינה של חלק המעבר. חלק זה של מעבד הפקודות מעבד שגיאות MS-DOS ומבקש מהמשתמש לפעול כאשר מתגלות שגיאות.

חלק המעבר של מעבד הפקודה ממוקם בכתובות הזיכרון הגבוהות ביותר. חלק זה מכיל מטפלים עבור פקודות DOS פנימיות ומתורגמן עבור קבצי פקודות עם סיומת .BAT. חלק המעבר מוציא הודעת מערכת (לדוגמה A:\>), ממתין למפעיל שיזין פקודה מהמקלדת או מ קובץ אצווהומארגן את יישומם.

החלק האתחול משמש רק במהלך תהליך הטעינה של מערכת ההפעלה ואינו נשאר בזיכרון RAM. חלק האתחול, בנוסף לכמה פעולות אחרות, מאתחל את הביצוע של קובץ AUTOEXEC.BAT. IN קובץ אצווה AUTOEXEC.BAT מפרט תוכניות שחשוב מאוד להפעיל בעת טעינת מערכת ההפעלה במחשב.

לאחר טעינת מעבד הפקודות והשלמת ההליכים הראשוניים המפורטים בקובץ AUTOEXEC.BAT, המערכת מוכנה לפעולה.

לאחר הפעלת המחשב, אין מערכת הפעלה ב-RAM שלו. כשלעצמה, ללא מערכת הפעלה, חומרת המחשב אינה יכולה לבצע פעולות מורכבות כמו טעינת תוכנית לזיכרון. כך אנו עומדים בפני פרדוקס שנראה בלתי פתיר: כדי לטעון את מערכת ההפעלה לזיכרון, אנו חייבים כבר את מערכת ההפעלה בזיכרון.

הפתרון לפרדוקס הזה הוא להשתמש בתוכנת מחשב קטנה מיוחדת בשם טוען אתחול, או פקודות הממוקמות בזיכרון קבוע (לדוגמה, במחשב IBM - פקודות אתחול מחדש ללא כל עזרה). תוכנה זו יכולה לזהות התקנים המתאימים לאתחול ולטעון את טוען האתחול של מערכת ההפעלה ממחיצה מיוחדת של המכשיר הנבחר עצמו (לרוב סקטור האתחול) של התקנים אלו.

מטעני אתחולחייב לעמוד בהגבלות ספציפיות, במיוחד לגבי נפח. לדוגמה, במחשב IBM מעמיס ברמה הראשונהחייב להתאים ל-446 בתים הראשונים של רשומת האתחול הראשית, מה שמותיר מקום ל-64 בתים של טבלת המחיצות ו-2 בתים עבור חתימת ה-AA55 הדרושה ל-BIOS כדי לזהות את טוען האתחול עצמו.

כַּתָבָה

למחשבים מוקדמים היה סט של מתגים שאפשרו למפעיל למקם את מטעין האתחול בזיכרון לפני שהמעבד התחיל. מטעין האתחול הזה קרא את מערכת ההפעלה מהתקן חיצוני, כגון קלטת מחוררת או כונן קשיח.

קוד טוען האתחול של פסאודו-הרכבה יכול להיות פשוט כמו רצף ההוראות הבא:

0: כתוב את המספר 8 כדי לרשום P 1: בדוק שקורא הקלטות המנוקב יכול להתחיל לקרוא את 2: אם הוא לא יכול, עבור לשלב 1 3: קרא את הביט מקורא הקלטות המנוקב וכתוב אותו לסוללה 4: אם הקלטת המנוקבת נגמרת, עבור לשלב 8 5: כתוב את הערך המאוחסן בצובר ל-RAM בכתובת המאוחסנת באוגר P 6: הגדל את הערך של האוגר P ב-7: עבור לשלב 1

דוגמה זו מבוססת על טוען האתחול של אחד ממחשבי המיני שיצאו בשנות ה-70 על ידי Nicolet Instrument Corporation.

0: כתוב את המספר 106 כדי לרשום P 1: בדוק שקורא הקלטות המנוקב יכול להתחיל לקרוא את 2: אם הוא לא יכול, עבור לשלב 1 3: קרא את ה-byte מקורא הקלטות המנוקב וכתוב אותו לסוללה 4: אם הקלטת המנוקב נגמרת, עבור לשלב 8 5: כתוב את הערך המאוחסן בצובר ל-RAM בכתובת המאוחסנת באוגר P 6: הורד את הערך של אוגר P ב-7: עבור לשלב 1

אורכו של טוען האתחול ברמה השנייה היה כזה שהבייט האחרון של טוען האתחול שינה את הפקודה שנמצאת בכתובת 6. לפיכך, לאחר השלמת שלב 5, הופעל מאתחול ברמה השנייה. מטעין הרמה השניה המתין לטעון את קורא הקלטות המנוקב באורך הקלטת המנוקב המכילה את מערכת ההפעלה. ההבדל בין מטעין הרמה הראשונה למטעין הרמה השניה היו בדיקות לאיתור שגיאות בקריאה מסרט מחורר, שהיו נפוצות באותה תקופה, ובמיוחד אלו ששימשו ב במקרה הזהטלפרינטרים ASR-33.

כמה מערכות הפעלה, האופיינית שבהן הן מערכות הפעלה ישנות יותר (לפני 1995). מחשבי אפלמחשבים כל כך קשורים לחומרת המחשב שאי אפשר לטעון כל מערכת הפעלה אחרת במחשבים אלו. במקרים אלו, מקובל לפתח אתחול מטעין המשמש כמטעין האתחול עבור מערכת ההפעלה הרגילה ולאחר מכן מעביר את השליטה למערכת ההפעלה החלופית. אפל השתמשה השיטה הזאתכדי להריץ את גרסת ה-A/UX של Unix, ולאחר מכן היא שימשה מערכות הפעלה חינמיות שונות.

התקנים שאותחלו על ידי BIOS

התקן אתחול הוא התקן שיש לאתחל לפני אתחול מערכת ההפעלה. אלה כוללים התקני קלט (מקלדת, עכבר), התקן פלט בסיס (תצוגה), והמכשיר ממנו יתבצע הייצור - כונן תקליטונים, כונן קשיח, כונן הבזק, PXE).

רצף אתחול של מחשב אישי סטנדרטי תואם IBM

המחשב האישי נטען

קישורים

קרן ויקימדיה. 2010.

ראה מה זה "טעינת מערכת ההפעלה" במילונים אחרים:

מטעין מערכת ההפעלה היא תוכנת מערכת אשר טוענת את מערכת ההפעלה מיד לאחר הפעלת המחשב. טוען מערכת הפעלה: מספק את האמצעים הדרושים לדיאלוג עם ... ... ויקיפדיה

למונח זה יש משמעויות אחרות, ראה Core. הקרנל הוא החלק המרכזי של מערכת ההפעלה (OS), המספק ליישומים גישה מתואמת למשאבי מחשב, כגון זמן מעבד, זיכרון וחומרה חיצונית... ... ויקיפדיה

למונח "מתזמן משימות" ראה משמעויות אחרות. תזמון משימות הוא אחד ממושגי המפתח בריבוי משימות ועיבוד ריבוי במערכות הפעלה למטרות כלליות וגם בעולם האמיתי... ... ויקיפדיה

זוהי צורה של הפצה מערכתית תוֹכנָה. נוכחותן של הפצות נובעת מכך שצורת התוכנה המשמשת להפצתה כמעט אף פעם לא עולה בקנה אחד עם צורת התוכנה הפועלת... ... ויקיפדיה

תכונת אתחול מהימנה מחשב אישיכדי למנוע אתחול לא מורשה של משתמשים, טעינת מערכת ההפעלה (OS) וקבלת גישה אליה מידע מסווג. מתן... ... ויקיפדיה

מאמר זה צריך להיות ויקיפי. נא לעצב אותו לפי הכללים לעיצוב מאמרים... ויקיפדיה

Windows XP מתחיל במכשיר טלפון אינטרנט במדעי המחשב, אתחול הוא תהליך מורכב ורב-שלבי של הפעלת מחשב. רצף האתחול הוא רצף הפעולות שעל המחשב לבצע כדי ... ויקיפדיה

היכולת של לקוחות מסוף לאתחל מערכת הפעלה בצורה מאובטחת. הפתרון העיקרי לאתחול מאובטח הוא לאמת את התקינות והאותנטיות של קבצי מערכת ההפעלה העשויים להיות מאוחסנים בכונן קשיח מקומי, ... ... ויקיפדיה