Загрузочные файлы ос. Что такое загрузчик? Включение компьютера, POST, BootMonitor

К сожалению, иногда можно встретить достаточно серьезные проблемы с включением компьютеров и стартом операционных систем, хотя до определенного момента беды ничто не предвещало. Бывает так, что но чаще всего компьютер включается, но не запускается операционная система. Именно о таких ситуациях далее и пойдет речь. Рассмотрим вопросы, связанные с тем, почему не загружается компьютер, и что делать в таких ситуациях. Тут есть несколько универсальных решений.

Компьютер включается, но не запускается операционная система: причины

Среди всех возможных ситуаций, когда возникают сбои на стадии загрузки, можно выделить несколько типичных случаев.

Тут есть три варианта:

  • появляется черный экран;
  • возникает синий экран BSoD;
  • операционная система стартует, но не может полностью загрузиться.

В первом случае, когда не запускается компьютер (не включается загрузка), на черном экране могут возникать сообщения, свидетельствующие о физических или программных неполадках. В самом простом случае, когда ничего серьезного не происходит, система может сообщать, что, например, отсутствует клавиатура (для стационарных ПК). Простейшим решением станет ее подключение и перезагрузка.

Если же компьютер включается, но не запускается загрузка, и вместо этого на черном экране появляются предупреждения о программных сбоях или отсутствующих файлах, причин такого поведения системы может быть достаточно много. Среди них в первую очередь можно выделить проблемы с винчестером, повреждение операционной системы (случайное или намеренное удаление системных компонентов или записей реестра), воздействие вирусов, неправильные записи загрузочного сектора, конфликты оперативной памяти и т.д. Кстати сказать, если выскакивает синий экран, это в большей степени относится к «оперативке» или недавно установленным драйверам устройств, которые и вызывают появление конфликтов уже не на программном, а на физическом уровне.

Что делать, если не загружается компьютер, и операционная система не стартует по вышеуказанным причинам? В зависимости от ситуации есть несколько решений. Непосвященному пользователю они могут показаться достаточно сложными, однако в определенных ситуациях для реанимации системы можно применить только их. Поэтому придется потратить и время, и силы.

Компьютер включается, но не загружается: что делать в первую очередь?

Итак, начнем с самого простого. Предположим, что в системе произошел кратковременный технический сбой, например при некорректном завершении работы или перепадах напряжения.

Как правило, практически все сегодня используемые модификации Windows обычно при рестарте автоматически активируют запуск Если этого не произошло, перед стартом системы придется использовать клавишу F8 для вызова дополнительного загрузочного меню (в Windows 10 используется другой метод).

Компьютер включается, но не запускается операционная система? Расстраиваться не стоит. Здесь в самом простом варианте можно выбрать строку загрузки последней работоспособной конфигурации. Если с системными компонентами все в порядке, система загрузится без проблем. Если это не поможет, придется использовать раздел устранения неполадок, а иногда успехом может увенчаться даже попытка загрузки в безопасном режиме.

Возможное вирусное заражение

К сожалению, и вирусы могут вызывать появление таких ситуаций. Что делать, если компьютер не включается? Способы решения именно этой проблемы сводятся к тому, чтобы использовать мощный который мог бы произвести проверку на предмет наличия угроз еще до старта самой ОС.

Среди всего многообразия антивирусного ПО отдельно стоит отметить дисковые утилиты, которые стартуют непосредственно с оптического носителя или USB-устройства, имеют собственные загрузочные записи и даже графический интерфейс наподобие Windows. Одним из самых мощных средств можно назвать Kaspersky Rescue Disk. Его использование может гарантировать почти стопроцентное обнаружение вирусов, даже скрывающихся в оперативной памяти.

Конфликты оперативной памяти

Теперь посмотрим, что делать, если не загружается компьютер, и вместо этого появляется синий экран. Как уже говорилось, чаще всего это свидетельствует о проблемах с драйверами и оперативной памятью. Драйверы пока не трогаем, а посмотрим именно на «оперативку».

Предлагаемое решение в вопросе того, если не загружается компьютер, в основном рассчитано на стационарные ПК. В этой ситуации следует удалить все планки памяти, а затем вставлять их поочередно и проверять загрузку. Возможно, какая-то из них и является тем звеном, которое вызывает сбои. Это может наблюдаться, когда добавляются планки разных производителей.

Если же систему удастся хоть как-нибудь загрузить, используя тот же безопасный режим, «оперативку» сразу же следует проверить утилитой Memtest86+, которая и поможет выявить истинную причину неполадок.

Система не видит жесткий диск

Теперь наихудшая ситуация, когда не загружается компьютер. Причины и способы их устранения могут быть связаны с жестким диском.

Винчестер может иметь неполадки и программного, и физического характера, хотя иногда дело даже не в этом. Проблема может быть совершенно банальной: у пользователя в настройках BIOS установлен приоритет загрузки со съемного устройства, например, с оптического диска, который в данный момент находится в дисководе, но системным не является. Его следует просто извлечь и повторить загрузку.

С другой стороны, еще одна проблема того, что не запускается компьютер (не включается старт системы), может быть связана с тем, что поврежден загрузчик и записи соответствующего сектора. О решении этой ситуации будет сказано чуть позже. Но в самом простом случае можно попытаться произвести восстановление дисковых данных при помощи Recovery-утилит.

Иногда помогает и изменение настроек первичной системы ввода/вывода BIOS. Здесь нужно найти раздел, связанный с настройкой винчестера, и в параметрах конфигурации SATA деактивировать использование режима AHCI.

Наконец, винчестер может иметь и чисто физические повреждения, и тут без вмешательства извне не обойтись.

Использование установочного диска

Многие пользователи явно недооценивают ту помощь, которую может оказать установочный или с образом системы в решении проблем, связанных с ситуациями, когда компьютер включается, но не загружается операционная система.

Во-первых, практически в любой комплект входит так называемая консоль восстановления, с помощью которой можно устранить множество сбоев программного характера, а во-вторых, тут можно использовать командную строку. Это, кстати, наиболее действенный метод. Далее будет понятно, как это работает.

Проблемы с загрузчиком BOOTMGR

Считается, что наиболее распространенной проблемой, когда компьютер включается, но не запускается операционная система, является повреждение загрузчика Windows (Boot Manager). В этом случае система как раз и пишет, что отсутствует системный раздел (она попросту не видит винчестер).

Исправить эту проблему можно при условии старта с загрузочного диска и перехода к командной строке в консоли восстановления, для вызова которой следует нажать клавишу «R». Далее нужно сначала использовать команду проверки диска, а затем исправить (восстановить) загрузочные записи.

Вся последовательность выглядит следующим образом:

  • chkdsk c: /f /r;
  • Bootrec.exe /FixMbr;
  • Bootrec.exe /FixBoot.

После ввода команд знаки препинания не ставятся, а нажимается клавиша ввода. Если по каким-то причинам выполнение этих команд положительного эффекта не возымело, как вариант можно использовать полную перезапись загрузочного сектора, которая производится командой Bootrec.exe /RebuildBcd. Если жесткий диск не имеет физических повреждений, это должно сработать, как говорится, на все сто.

Можно применять и некоторые сторонние утилиты. Наиболее подходящей программой выглядит средство под названием MbrFix, которое входит в состав загрузочного комплекта Hiren’s Boot CD. После ее вызова, например, для Windows 7 при условии того, что именно эта система установлена, причем только на одном диске (разбиение на разделы отсутствует), следует прописать следующее:

  • MbrFix.exe /drive 0 fixmbr /win7.

Это избавит пользователя от необходимости внесения изменений в загрузочные записи, а загрузка будет восстановлена.

Проблемы с доступом к файлу NTLDR

При появлении сообщения, что данный компонент в системе отсутствует, сначала применяется фиксация загрузки, как в прошлом случае.

Однако если результат достигнут не будет, нужно будет скопировать оригинальный файл в корень системного раздела. Например, если это диск «C», а дисковод - «E», команда будет иметь следующий вид:

  • E:\i386> copy ntldr C:\ (после копирования система загрузится без проблем).

Поврежденный или отсутствующий файл HAL.dll

В случае, когда компьютер включается, но не грузится операционная система в нормальном режиме, причина может состоять в поврежденном компоненте HAL.dll (соответствующее уведомление может быть показано на экране).

В этой ситуации нужно загрузить систему в безопасном режиме, вызвать командную консоль и прописать в ней такую строку:

  • C:\windows\system32\restore\rstrui.exe (далее нажимается клавиша Enter и производится рестарт).

Вместо итога

Вот кратко и все, что касается решения проблемы невозможности старта операционной системы. Естественно, здесь не затрагивались вопросы того, что причиной может быть пониженное питание, отказ батарейки CMOS, неплотное прилегание шлейфов, наличие пыли внутри системного блока или другие неисправности. Но в программном плане вышеизложенные методы работают безотказно.

А вы никогда не задумывались над тем, что же происходит с операционной системой в тот момент, когда она рисует свой логотип и говорит «Starting Windows»? И вообще, почему она долго загружается? Ведь при старте системы уж точно не решаются никакие задачи, сложные с вычислительной точки зрения!

Что тогда подразумевает под собой загрузка операционной системы? По большей части это проецирование в память исполняемых модулей и инициализация служебных структур данных. Структуры данных живут в памяти, поэтому операции с ними по идее должны быть быстрыми. Все наталкивает на мысль о том, что время съедается именно процессом загрузки исполняемых модулей в память.

Давайте интереса ради разберемся, какие модули, в каком количестве и в каком порядке загружаются при старте ОС. Чтобы выяснить это, можно, например, получить лог загрузки системы. Подопытная ОС в моем случае - Windows 7 Enterprise x64. Логировать процесс загрузки будем при помощи отладчика ядра. Существует несколько вариантов отладчиков ядра, лично я предпочитаю WinDbg. Также нам понадобятся некоторые вспомогательные средства для волшебного превращения лога в нечто более приятное глазу.

Mining and crafting

Настройка отладки хорошо гуглится, поэтому описывать подробно этот процесс я не буду. Поскольку нас интересует все происходящее с момента старта системы, нам нужно отметить пункт «Cycle Initial Break», с помощью чего отладчик остановится, как только в отлаживаемой системе будет загружена подсистема отладки ядра. Дублирование вывода в файл можно осуществить при помощи команд ".logopen" и ".logclose", это просто. Другая полезная команда - ".cls". Она очищает экран команд, и да, только экран команд.

Интересующая нас функция - «MiCreateImageFileMap». Это внутренняя функция менеджера памяти, проецирующая исполняемый файл в память. Проецирование в память происходит при создании секции, например, при запуске исполняемого файла. Однако учтите, что если исполняемый файл проецируется в память, это не гарантия того, что будет выполнен его код! Эта функция просто создает проекцию, чаще всего «про запас», чтобы, если кто-то надумает запустить модуль на исполнение, можно было сэкономить время его загрузки. На эту функцию поставим логирующую точку останова.

Если у вас достаточно маны, вводите следующую команду:
bu nt!MiCreateImageFileMap "dt nt!_EPROCESS -d ImageFileName @$proc; dt nt!_FILE_OBJECT -d FileName @rcx; g"
Магическая строчка буквально означает следующее:

  • bu (Set Unresolved Breakpoint) - установить неразрешенную точку останова. Не то чтобы кто-то или что-то не разрешал, просто для ее установки необходимо определиться, по какому адресу ее ставить. Дело в том, что заранее не известно, по какому адресу она должна располагаться. При загрузке любого модуля проверяется присутствие в нем необходимой функции, и если такая функция найдена, точка останова устанавливается автоматически. Такой способ установки незаменим при включенном ASLR - рандомизации адресного пространства, поскольку модули будут загружаться каждый раз по разным адресам, и точка останова, установленная по фиксированному адресу, с большой вероятностью окажется не у дел.
  • nt!MiCreateImageFileMap - символ, на котором нужно останавливаться. В WinDbg принята запись в форме "module_name!function_name". В данном случае nt является предопределенным псевдонимом для ntoskrnl.exe.
  • далее следует часть WinDbg-скрипта, которая будет выполняться каждый раз при остановке на этой функции. «dt nt!_EPROCESS -d ImageFileName @$proc» по-русски означает «отобразить поле ImageFileName структуры _EPROCESS из модуля nt при условии ее отображения по адресу, определенному в псевдорегистре «текущий процесс»». Следующая после разделителя ";" команда означает примерно то же самое, только адрес структуры берется из регистра rcx, в котором в Microsoft x64 ABI передается первый параметр функции. «g» означает «go», т.е. продолжить исполнение.

Небольшая рекомендация по использованию логирующих точек останова: старайтесь не использовать расширения отладчика (команды, начинающиеся с "!"), поскольку в таком случае логирование будет выполняться на порядок медленнее.

Поехали! Отжимаем тормоз точки останова и ждем. Я ждал, пока не прогрузится рабочий стол, т.е. я залогинился. Полученный «урожай» немного редактируется, обрезается все лишнее для удобства дальнейшей обработки и скармливается дружище питону. Не будем заострять внимание на парсинге лога. Отметим только, что граф укладывался в форму спирали Архимеда с дальнейшей коррекцией вручную, поскольку происходило наложение узлов друг на друга. В полученном графе учитывается порядок загрузки библиотек. К сожалению, пришлось пожертвовать учетом порядка загрузки исполняемых файлов относительно библиотек в угоду удобочитаемости графа.

Карта звездного неба


Условно выделим несколько групп загрузки.

Начинается работа OC в модуле ntoskrnl.exe, являющимся ядром ОС. А если еще конкретнее - с функции KiSystemStartup(). Вместе с загружаемыми системными компонентами она формирует фундамент ОС: разделение режимов работы, базовые сервисы для пользовательских приложений и т.п. В эту же группу входят драйверы, отмеченные для загрузки во время старта системы. В двух словах, в этой ракушке зарождается ОС Windows.

Следующий узел - менеджер сессий (session manager). Его представляет первый после системного процесс, стартующий в Windows - smss.exe. Процесс примечателен тем, что является родным (native) процессом Windows, то есть он не использует подсистему Win32, которая в общем-то еще не загружена. Этот процесс использует только нативные сервисы операционной системы посредством ntdll.dll, представляющей собой интерфейс режима пользователя для сервисов ОС. Также этот процесс является доверенным компонентом операционной системы и обладает исключительными правами, например, он может создавать маркеры безопасности (security tokens). Но главное его предназначение - создание сеансов и инициализация подсистем, как графической, так и различных исполняемых (Windows, POSIX). Эта ракушка воздает каждому по потребностям.

Группа входа в систему (logon) состоит из нескольких процессов. В целом они отвечают за инициализацию сеансов. Это включает в себя отображение экрана приветствия, создание рабочих столов, запуск процессов автозагрузки и инициализацию подсистемы безопасности и т.п. Этот веник отметает всех посторонних.

Самой массивной оказалась группа сервисов. Во многом она обязана своим объемом службе SuperFetch. Эта та самая, про которую говорят, что она по выходным заранее прогружает офисный пакет, а в начале рабочей недели - Steam с игрушками. Superfetch прогружает огромное количество модулей при старте системы, чтобы потом «все быстрее работало». Да и кроме него в системе хватает сервисных приложений и автозапускающихся драйверов. Думаю, все видели оснастку «Службы и приложения». Эта звезда жизни заводит в системе все, что нужно и не очень.

Последним отмечу любимый всеми explorer.exe. Примечательно, что к моменту его запуска все используемые им модули уже загружены в память. В скриншот также попал некий vcredist_x64.exe - бедолага лежал на рабочем столе подопытной виртуальной машины и был прогружен в память проводником.

Вообще способов оказаться загруженным в память у модуля много. Например, достаточно запросить информацию из ресурсов исполняемого файла, в том числе его иконку. Конкретно в данном примере проводник проверял, является ли эта программа требующей повышенных привилегий, т.е. стоит ли дорисовывать к иконке соответствующий рисуночек с желто-голубым щитом. Еще раз отмечу, что загрузка модуля в память не означает выполнение его кода!

Лично я держу получившуюся картинку под боком. По ней хорошо прослеживаются зависимости, например, драйверов. Также в паре с утилитой Sysinternals Autoruns можно увидеть, на каком этапе загрузки подтягиваются те или иные модули.

Граф загрузки был построен для ОС Windows 7 Enterprise x64, установленной на виртуальной машине VMware. Ниже приведены векторное изображение графа и непосредственно файл в формате gml, с которым можно поиграться в любом редакторе графов.

Назначение, описание, установка и настройка известного загрузчика GRUB http://www.сайт/linux/zagruzchik-grub http://www.сайт/@@site-logo/logo.png

Назначение, описание, установка и настройка известного загрузчика GRUB

Что такое загрузчик?

Загрузчик операционной системы – это программа, расположенная в первых секторах жесткого диска (далее просто загрузчик), например в MBR (главная загрузочная запись) жесткого диска. После теста системы, в момент загрузки, BIOS (базовая система ввода-вывода) передает управление MBR, если система настроена для загрузки из неё. Затем программа, расположенная в MBR начинает выполняться. Эта программа называется загрузчиком, её задача - передать управление ядру операционной системы, которое продолжит загрузку.

Существуют несколько загрузчиков, включая загрузчик операционных систем GRUB (универсальный загрузчик), Boot manager, LILO (загрузчик ОС Linux), NTLDR (загрузчик Windows NT систем) и другие. Я решил описать GNU GRUB и как его использовать.

Что такое загрузчик операционных систем GRUB ?

Загрузчик операционных систем GRUB – это очень мощный загрузчик, который может загружать разнообразные операционные системы, такие как Windows, DOS, Linux, GNU Hurd, *BSD и другие. В данное время LILO является самым популярным загрузчиком, используемым почти всеми c мультизагрузочными системами. Но если Вы используете LILO, то не должны забывать перезапускать LILO каждый раз, когда вы меняете конфигурацию или инсталлируете новое ядро. Также LILO не такой гибкий как GRUB. это второе имя гибкости. Его последняя версия– 0.5.96.1. Эта версия поддерживает такие файловые системы, как ext2 (используемая ОС Linux), FAT16 и FAT32 (используемые Win9x и WinME), FFS (быстрая файловая система, используемая *BSD UNIX), ReiserFS (журналируемая файловая система, разработанная для ОС Linux и интегрированная в ядро Linux 2.4.1) и minix (старая файловая система, разработанная для ОС MINIX, используемая также в ранних версиях ОС Linux). С GRUB Вы можете “видеть” содержимое файловой системы без загрузки операционной системы. Например, если Вы хотите посмотреть дату и время, записанные в файле, но не имеете времени для загрузки операционной системы, то можете использовать командную строку GRUB (“grub>”) и написать:

grub> cat (partition number)/home/god/filename.txt

Вы получите полное содержимое файла, включая дату и время.

Самая большая польза загрузчика GRUB в том, что он может загрузить любое ядро из любого раздела диска. Например, если Вы забыли добавить недавно откомпилированное ядро в список, компьютер должен нормально загрузиться, добавить его в список и перезагрузиться, чтобы его использовать. Но Вы можете легко использовать командную строку загрузчика GRUB и загрузить нужное ядро.

Сейчас я объясню три главных шага для использования GRUB: компиляция, инсталляция и конфигурация.

Шаг 1 : Компиляция и инсталляция программного пакета загрузчика GRUB

Загрузите исходные тексты

GRUB с ftp://alpha.gnu.org/pub/gnu/grub

Распакуйте архив командой

“tar -xvzf filename.tar.gz”. В моем случае имя файла было grub-0.5.96.1.tar.gz и я сделал:

# tar -xvzf grub-0.5.96.1.tar.gz

Эта команда извлекла из архива файлы и папки в папку с именем

“grub-0.5.96.1”. Теперь делайте следующее:

# ./configure

Если Вы хотите изменить некоторые настройки компиляции

Например, добавить или удалить поддержку индивидуальных файловых систем, сетевых карточек, наберите:

# ./configure --help

Эта команда выведет на экран все возможные опции

Теперь используйте –enable и -disable префиксы для добавления или удаления поддержки некоторых устройств и т.п. ПРИМЕЧАНИЕ: GRUB поддерживает сетевую загрузку.)

Для начала процесса компиляции, наберите:

# make

Для инсталляции всех файлов наберите:

# make install

Вы установили программный пакет GRUB, теперь можно приступать к установке загрузчика GRUB в загрузочный сектор.

Хорошей идеей является хранить все файлы загрузчика, относящиеся к загрузке в директории /boot/grub. Для того, чтобы сделать это, следуйте следующему примеру: По умолчанию все файлы загрузчика проинсталлированы в /use/share/i386-pc или в /use/local/share/grub/i386-pc в зависимости от того, как определены переменные среды. Создайте каталог /boot/grub. Затем скопируйте следующие файлы в папку:

Я опишу эти файлы позже. Также скопируйте программу GRUB (которая может находиться в каталоге /usr/sbin или в /use/local/sbin) в папку /boot/grub.

Перед тем, как инсталлировать GRUB, Вы должны знать о том, как GRUB воспринимает жесткий диск и информацию о разделах. Прежде всего, отсчет начинается с 0, а не с 1. В Linux первый жесткий диск, прикрепленный к основному контроллеру, называется “hda”, а в GRUB он называется “hd0”. Подобно этому, дисковод в GRUB называется “fd0”. Итак, первый, второй и третий раздел на первом жестком диске (hda1, hda2, hda3) называются “hd0,0”, “hd0,1” и “hd0,2” в GRUB. ПРИМЕЧАНИЕ: запятая – это неотъемлемая часть названия раздела жесткого диска в GRUB.

Для описания двух полей (диск и номер диска, номер раздела диска) используйте круглые скобки. Например: (hd0,0) (hd0,1) (hd0,2) и так далее. (hd0,0) – это первый раздел первого диска. Подобным образом, (hd1,5) – это шестой раздел второго диска, а (hd2,0) – первый раздел третьего диска.

Шаг 2 : Инсталляция загрузчика операционных систем GRUB

Инсталляцию непосредственно загрузчика можно разделить на три этапа

: Инсталляция "stage1" в MBR. Настройка адреса или расположения, "stage2". Настройка меню загрузки или набора опций для выбора операционной системы для загрузки.

Начните инсталляцию со следующих команд:

# ./grub

Эта команда опрашивает устройства и выводит сообщения. Это может занять много времени.

end_request: I/O error, dev 02:00 (floppy), sector 0

GRUB version 0.5.96.1 (640K lower / 3072K upper memory)

ПРИМЕЧАНИЕ: GRUB имеет минимальную оболочку, похожую на bash. Для первого слова TAB выводит все возможные завершения команды. В других случаях TAB выводит возможные завершения названий устройств, имен файлов. Вы можете быть удивлены этой возможностью. Нечто вроде этого может произойти:

grub> install (hd0,4)/boot/grub/stage1 (hd0) (hd0,4)/boot/grub/stage2 p (hd0,4)/boot/grub/menu.conf

Теперь давайте рассмотрим эту команду более детально:

встроенная команда, заставляющая GRUB проинсталлировать (hd0,4)/boot/grub/grub/stage1 to (hd0), MBR.

(hd0,4)/boot/grub/stage2

указывает, где расположен stage2 образ. со следующими опциями: (hd0,4)/boot/grub/menu.conf

устанавливает конфигурационный файл для отображения нужного меню. Позже я объясню структуру конфигурационного файла.

Мы можем суммировать команды:

Теперь у Вас есть элементарная инсталляция.

Инсталляция на дискету:

Для инсталляции GRUB на дискету Вы должны знать команду “dd” и как она работает. Для загрузочной GRUB дискеты Вы должны записать stage1 и stage2 файлы на первые секторы дискеты.

Инсталляция stage1 на дискету

Вставьте форматированную дискету и наберите:

# dd if=stage1 of=/dev/fd0 bs=512 count=1

Опять рассмотрим команду детальнее:

в нашем случае stage1

например, дисковод (может быть отличным от приведенного в примере устройства на вашем компьютере)

bs=bytes to read and write

В нашем случае

count=how many times to perform this operation

количество копий.

Инсталляция stage2 на дискету

[root@heaven /boot/grub ]# dd if=stage2 of=/dev/fd0 bs=512 seek=1

Здесь все, так же как и для stage1, за исключением нового параметра, называемого seek. Этот параметр заставляет пропустить одно "bs" значение. Например, в выше описанной команде bs – это 512 байт, тогда seek=1 будет означать пропуск первых 512 байт на дискете и продолжение записи с 513-го байта. Это сохранит результат первой команды, записанные данные не будут повреждены переписыванием.

Теперь у Вас есть простейшая инсталляция GRUB загрузчика на дискете.

Шаг 3 : Конфигурация загрузчика операционых систем GRUB

В этой секции мы рассмотрим, как загружать разные операционные системы и составить menu.conf - конфигурационный файл меню.

Давайте начнем с процедуры загрузки, поддерживаемой GRUB. Загрузка может быть выполнена двумя путями:

1) Передача управления ядру ОC

2) Передача управления другому загрузчику: Указать корневое устройство или корневую файловую систему. Указать GRUB место нахождения ядра системы и параметры. Перезагрузить компьютер и испробовать это.

У меня ядро Linux находится в каталоге /boot под названием bzImage, а корневая файловая система - /dev/hda5 или (hd0,4) в GRUB. Следовательно, моя процедура загрузки выглядит следующим образом: [ Указывает корневой раздел]

2. kernel /boot/bzImage root=/dev/hda5 Указывает ядро]

[ Указывает ядро]

3. boot Начинает загрузку Linux]

[ Начинает загрузку Linux]

Загрузочная процедура по второму методу подразумевает наличие другого загрузчика, например LILO или NTLDR, установленного в один из разделов жесткого диска: Указать корневой раздел, но не монтировать его. Активировать раздел 3.

Указать первый сектор устройства, которому будет передано управление. Перезагрузить компьютер и испробовать это.

Приведу пример с ОС Windows, проинсталлированной в /dev/hda1 или (hd0,0). процедура загрузки Windows следующая: [+1 указывает первый сектор текущего основного раздела]

4. boot передает контроль]

[ передает контроль]

файл используется для загрузки различных операционных систем и конфигурации меню. Составить menu.conf файл не сложно. Как Вы увидите в этом разделе, в нем используется текст на английском языке.

Все записи меню начитаются с "title TITLENAME" без запятых. Вы можете присвоить TITLENAME что угодно.

Для создания меню загрузки Linux: Установите title. Установите корневой раздел. Установите ядро и параметры. Загрузитесь.

Для создания работающего меню:

title Debian GNU/Linux 2.2 kernel 2.4.1

kernel /boot/bzImage.2.4.1

(Символ (#) в начале строки обозначает комментарий.)

Чтобы создать меню для

Windows или DOS:

rootnoverify (hd0,0)

А что если Вы хотите установить на ваш компьютер два экземпляра операционной системы Windows, одну лично для себя, другую для своей семьи, а Windows при установке сообщает, что уже один экземпляр ОС установлен?

Существует легкий путь инсталляции двух экземпляров ОС на Ваш компьютер путем скрытия одного из разделов жесткого диска в момент загрузки и использования другого. При этом Вы можете защитить раздел паролем, так что никто не сможет использовать его по ошибке. Ниже приведен пример, как создать несколько экземпляров ОС Windows, hda1 и hda2 или (hd0,0) и (hd0,1), используя команды lock, password, hide и unhide.

Для ОС Windows "My Entry":

rootnoverify (hd0,0)

Для эффективного использования команды lock Вы должны указать команду password в начале конфигурационного файла. Синтаксис команды password следующий: password secret ("secret" – это пароль). Вы можете ввести пароль в любое время с помощью нажатия клавиши p.

Для ОС Windows "Family Entry":

title Family Entry

rootnoverify (hd0,1)

Любой может загрузиться с этих разделов, если не требуется пароль.

Существует ещё один интересный трюк с использованием команды

password. Для скрытия элементов в списке конфигурационного файла по умолчанию, Вы можете загрузить собственный список, используя следующую команду:

/boot/grub/secret-list.conf

В этой команде "secret" – это пароль, а /boot/grub/secret-list.conf – это файл паролей. Перед тем, как делать это, Вы должны установить корневой раздел и полный путь. Например:

Ещё одной важной командой является команда "map", которую Вы можете использовать, когда у Вас есть два жестких диска и операционная система, которая не может загружаться со второго диска, например ОС Windows. Вы можете отобразить hd0 как hd1 и hd1 как hd0. Другими словами, можно виртуально переставлять жесткие диски. Пример:

grub> map (hd0) (hd1)

grub> map (hd1) (hd0)

Для загрузки ОС FreeBSD:

title FreeBSD 4.0

kernel /boot/loader

Здесь мы передаем управление загрузчику ОС FreeBSD. Вы видите, что корневой раздел (hd0,4,a) включает три аргумента, это потому, что FreeBSD виртуально делит существующий раздел жесткого диска. Мы передаем управление корневому подразделу раздела жесткого диска “a”. Если FreeBSD полностью занимает диск вашей системы, тогда корневой подраздел будет называться (hd0,a). Итак, мы передаем управление загрузчику FreeBSD, что намного лучше, чем передать управление непосредственно ядру этой ОС по ряду причин.

Вы ознакомились с базовой инсталляцией пакета GRUB, непосредственно загрузчика, а так же базовой конфигурацией. Чем больше Вы будете узнавать GRUB, тем больше будете находить его самым мощным средством управления загрузкой.

Различные команды GRUB:

xx – это метка для загрузки по умолчанию.

yy – это таймаут, после которого GRUB начнет загрузку по умолчанию.

zz – это метка для загрузки, которую GRUB станет загружать, если по истечении таймаута не удастся загрузить метку по умолчанию.

Используется для раскраски меню. Синтаксис следующий: color normal current_selection. Оба поля могут иметь два значения, такие как приоритетный и фоновый цвета. Например:

color green/black or light-gray/blue

Вы также можете использовать соответствующие номера.

ЗАПОМНИТЕ: все значения начинаются с 0, следовательно, 0 – первый элемент.

Операции с документом

Загрузка операционной системы

Файлы операционной системы хранятся во внешней, долговременной памяти (на жестком, гибком или лазерном диске). Однако программы могут выполняться, только если они находятся в оперативной памяти, поэтому файлы операционной системы необходимо загрузить в оперативную память.

Диск (жесткий, гибкий или лазерный), на котором находятся файлы операционной системы и с которого производится ее загрузка, называется системным .

После включения компьютера производится загрузка операционной системы с системного диска в оперативную память. Загрузка должна выполняться в соответствии с программой загрузки. Однако для того чтобы компьютер выполнял какую-нибудь программу, эта программа должна уже находиться в оперативной памяти. Разрешение этого противоречия состоит в последовательной, поэтапной загрузке операционной системы.

Самотестирование компьютера. В состав компьютера входит энергонезависимое постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), содержащее программы тестирования компьютера и первого этапа загрузки операционной системы - это BIOS (Basic Input/Output System - базовая система ввода/вывода).

После включения питания компьютера или нажатия кнопки Reset на системном блоке компьютера или одновременного нажатия комбинации клавиш {Ctrl+Alt+Del} на клавиатуре процессор начинает выполнение программы самотестирования компьютера POST (Power-ON Self Test). Производится тестирование работоспособности процессора, памяти и других аппаратных средств компьютера.

В процессе тестирования сначала могут выдаваться диагностические сообщения в виде различных последовательностей коротких и длинных звуковых сигналов (например, 1 длинный и 3 коротких - не подключен монитор, 5 коротких - ошибка процессора и так далее). После успешной инициализации видеокарты краткие диагностические сообщения выводятся на экран монитора.

Для установки правильной даты и времени, а также внесения изменений в конфигурацию аппаратных средств компьютера в процессе выполнения самотестирования необходимо нажать клавишу {Del}. Загрузится системная утилита BIOS Setup, имеющая интерфейс в виде системы иерархических меню. Пользователь может установить новые параметры конфигурации компьютера и запомнить их в специальной микросхеме памяти, которая при выключенном компьютере питается от батарейки, установленной на системной плате. В случае выхода из строя батарейки конфигурационные параметры теряются и компьютер перестает нормально загружаться.

После проведения самотестирования специальная программа, содержащаяся в BIOS, начинает поиск загрузчика операционной системы. Происходит поочередное обращение к имеющимся в компьютере дискам (гибким, жестким, CD-ROM) и поиск на определенном месте (в первом, так называемом загрузочном секторе диска) наличия специальной программы Master Boot (программы-загрузчика операционной системы).

Если диск системный и программа-загрузчик оказывается на месте, то она загружается в оперативную память и ей передается управление работой компьютера. Программа ищет файлы операционной системы на системном диске и загружает их в оперативную память в качестве программных модулей (рис. 4.20).


Рис. 4.20. Процесс загрузки операционной системы

Если системные диски в компьютере отсутствуют, на экране монитора появляется сообщение "Non system disk" , и компьютер "зависает", то есть загрузка операционной системы прекращается и компьютер остается неработоспособным.

После окончания загрузки операционной системы управление передается командному процессору. В случае использования интерфейса командной строки на экране появляется приглашение системы к вводу команд. Приглашение представляет собой последовательность символов, сообщающих о текущем диске и каталоге. Например, если загрузка операционной системы была произведена с диска С:, а операционная система была установлена в каталог WINDOWS, то появится приглашение:

В случае загрузки графического интерфейса операционной системы команды могут вводиться с помощью мыши.

Вопросы для размышления

1. Каковы основные этапы самотестирования компьютера?

2. Что хранится в микросхеме конфигурационной памяти компьютера?

3. Каковы основные этапы загрузки операционной системы?

Операционная система обычно хранится во внешней памяти компьютера – на диске. При включении компьютера она считывается с дисковой памяти и размещается в оперативной памяти. Этот процесс называется загрузкой операционной системы.

Диск, на котором находятся файлы ОС и с которого производится ее загрузка, называется системным .
Программы могут выполняться, только если они находятся в оперативной памяти, поэтому файлы ОС необходимо загрузить в оперативную память.
После включения компьютера производится загрузка ОС с системного диска в оперативную память. Загрузка должна выполняться в соответствии с программой загрузки – загрузчика ОС.
Поэтапно загрузку ОС можно представить следующим образом:
В компьютере находится ПЗУ, содержащее программы тестирования компьютера и первого этапа загрузки ОС, которые называются BIOS (Basic Input/Output System – базовая система ввода-вывода). После включения компьютера эти программы начинают выполняться. Причем информация о ходе этого процесса высвечивается на экране дисплея. Сначала производится тестирование и настройка аппаратных средств, затем начинается загрузка ОС. На этом этапе процессор обращается к диску и ищет в 1 секторе диска наличие небольшой программы-загрузчика Master Boot .

Master Boot ищет на диске основной загрузчик Boot Sector , загружает его в память и передает ему управление. Boot sector (сектор начальной загрузки) – часть диска, зарезервированная для программы самозагрузки ОС. В этом секторе обычно содержится короткая программа на машинном языке, которая загружает ОС.
Далее основной загрузчик ищет остальные модули операционной системы и загружает их в оперативную память.
После окончания загрузки ОС управление передается командному процессору. В случае использования интерфейса командной строки на экране появляется приглашение системы, в противном случае загружается графический интерфейс.
В зависимости от вида ОС, процесс ее загрузки будет отличаться. В состав ОС обязательно входят файлы, отвечающие за процесс загрузки. Рассмотрим «работу» файлов в процессе загрузки Windows XP .

  1. Начальная фаза загрузки.
  2. Выбор системы.
  3. Определение «железа».
  4. Выбор конфигурации.

В начальной фазе NTLDR переключает процессор в защищенный режим. Затем загружает соответствующий драйвер файловой системы для работы с файлами любой файловой системы, поддерживаемой XP (FAT-16, FAT-32 и NTFS).

Если в корневой директории есть BOOT.INI, то его содержание загружается в память. Если в нем есть записи более чем об одной операционной системе, NTLDR останавливает работу — показывает меню с выбором и ожидает ввода от пользователя определенный период времени.

Если такого файла нет, то NTLDR продолжает загрузку с первого раздела, первого диска, обычно это C:\.
Если в процессе выбора пользователь выбрал Windows NT, 2000 или XP , то проверяется нажатие F8 и показ соответствующего меню с опциями загрузки.
После каждой удачной загрузки XP создает копию текущей комбинации драйверов и системных настроек известную как Last Known Good Configuration. Этот коллекцию можно использовать для загрузки в случае если некое новое устройство внесло разлад в работу операционной системы.

Если выбранная операционная система XP, то NTLDR находит и загружает DOS программу NTDETECT.COM для определения «железа», установленного в компьютере. NTDETECT.COM строит список компонентов, который потом используется в ключе HARDWARE ветки HKEY_LOCAL_MACHINE реестра.

Если компьютер имеет более одного профиля оборудования программа останавливается с меню выбора конфигурации. После выбора конфигурации NTLDR начинает загрузку ядра XP (NTOSKRNL.EXE). В процессе загрузки ядра (но перед инициализацией) NTLDR остается главным в управлении компьютером. Экран очищается и внизу показывается анимация из белых прямоугольников. Кроме ядра загружается и слой Hardware Abstraction Layer (HAL.DLL), для того чтобы ядро могло абстрагироваться от «железа». Оба файла находятся в директории System32.

NTLDR загружает драйвера устройств, помеченные как загрузочные. Загрузив их, NTLDR передает управление компьютером дальше. Каждый драйвер имеет ключ в HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\Services. Если значение Start равно SERVICE_BOOT_START, то устройство считается загрузочным. Для каждого такого устройства на экране печатается точка.

NTOSKRNL в процессе загрузки проходит через две фазы — так называемую фазу 0 и фазу 1. Первая фаза инициализирует лишь ту часть микроядра и исполнительные подсистемы, которая требуется для работы основных служб и продолжения загрузки. Фаза 1 начинается когда HAL подготавливает систему для обработки прерываний устройств. Если на компьютере установлено более одного процессора, они инициализируются. Все исполнительные подсистемы реинициализируются в следующем порядке: Object Manager, Executive, Microkernel, Security Reference Monitor, Memory Manager, Cache Manager, LPCS, I/O Manager, Process Manager.

Инициализация Менеджера ввода/Вывода начинает процесс загрузки всех системных драйверов. С того момента где остановился NTLDR загружаются драйвера по приоритету. Сбой в загрузке драйвера может заставить XP перезагрузиться и попытаться восстановить Last Known Good Configuration. Последняя задача фазы 1 инициализации ядра — запуск Session Manager Subsystem (SMSS). Подсистема ответственна за создание пользовательского окружения, обеспечивающего интерфейс NT. SMSS работает в пользовательском режиме, но в отличии от других приложений SMSS считается доверенной частью операционной системы и «родным» приложением (использует только исполнительные функции), что позволяет ей запустить графическую подсистему и login. SMSS загружает win32k.sys — графическую подсистему. Драйвер переключает компьютер в графический режим, SMSS стартует все сервисы, которые должны автоматически запускаться при старте. Если все устройства и сервисы стартовали удачно, процесс загрузки считается удачным и создается Last Known Good Configuration.

Процесс загрузки не считается завершенным до тех пор, пока пользователь не залогинился в систему. Процесс инициализируется файлом WINLOGON.EXE, запускаемым как сервис и поддерживается Local Security Authority (LSASS.EXE), который и показывает диалог входа в систему. Это диалоговое окно показывается примерно тогда, когда Services Subsystem стартует сетевую службу.

  • Сергей Савенков

    какой то “куцый” обзор… как будто спешили куда то