Загрузчик операционной системы

- awardext.rom – расширение главной части, содержит подпрограмму вывода конфигурации;

- awardepa.bin – картинка Energy Star;

- другие встречающиеся части: cpucode.bin – таблица микрокодов для Intel-процессоров (PPro, P2/P3/P4, Celeron); acpitbl.bin – подпрограмма поддержки ACPI и др.

Доступ к BIOS Setup (программе настройки) осуществляется нажатием определенных комбинаций клавиш, обычно нажатием клавиши Delete в момент начальной загрузки системы. Структура меню программы  настроек и название блоков в каждой из версий BIOS могут отличаться, однако основные фразы меню могут повторяться или быть схожими. Программа настройки BIOS разделена на определенные блоки, каждый из которых позволяет настроить соответствующие группы параметров. Опции BIOS Setup:

- системные параметры и дисковые накопители – основные параметры: дата, время, конфигурация дисковых накопителей, порядок загрузки при обнаружении ошибок процедурой самотестирования Post;

- предупреждение отказов жестких дисков – все современные жесткие диски поддерживают технологию S.M.A.R.T., позволяющую заранее оповестить о потенциальных проблемах с дисками и их возможных отказах;

- антивирусная защита – попытка аппаратной защиты от вирусов путем перезаписи загрузочных секторов дисков, практически опция не используется;

- центральный процессор – опции, отвечающие за функционирование процессора, за исключением установки частот и напряжений питания;

- параметры загрузки – определение порядка и скорости загрузки;

- клавиатура и мышь – устанавливает возможность установить некоторые режимы функционирования клавиатуры и мыши;

- пароли – используются для защиты от несанкционированной модификации значений опций в BlOS Setup и от нежелательного использования компьютера третьими лицами.

- затенение областей памяти – перенос в оперативную память из содержимого ПЗУ интеллектуальных карт расширения, имеющих свой BIOS; поскольку доступ к оперативной памяти требует меньше времени, чем об-ращение непосредственно к ПЗУ с BIOS карты, то и обмен данными про-исходит быстрее;

- настройка режимов работы оперативной памяти – в зависимости от того, правильно ли выполнены настройки оперативной памяти, зависит скорость и надежность работы компьютера;

- дополнительные возможности чипсета при работе с памятью – используется для настройки режимов обращения к памяти со стороны других устройств;

- функционирование шин PCI и ISA – играют важную роль в работе компьютера, так как указание неверных значений способно привести к нестабильной работе карт расширения, конфликтам между ними;

- режимы работы шины AGP и видеокарты – в большинстве случаев видеокарта подключается к шине AGP;

- параметры кэширования – перенос данных из медленной памяти в более быструю память (в данном случае перенос данных в оперативную память);

- дополнительные возможности BIOS – часть производителей материнских плат предлагают дополнительные опции, расширяющие возможности материнской платы;

- работа интегрированных устройств – чипсет сам содержит контроллеры некоторых устройств, таких как: жесткие диски и приводы чтения ком-пакт-дисков, порты, дисководы и т.п., в дополнение к этому производители часто размещают на материнских платах интегрированные устройства, например, звуковые карты;

- управление питанием – все материнские платы стандарта АТХ поддерживают программный доступ к функциям управления питанием, что позволяет, в частности, автоматически включать и выключать питание, переводить компьютер в энергосберегающие режимы, управлять пробуждением компьютера;

- распределение ресурсов – в большинстве случаев распределение ресурсов происходит автоматически, но если компьютер «перегружен» картами расширения, может потребоваться и ручное назначение прерываний и каналов прямого доступа к памяти;

- системный мониторинг – позволяет узнать реальные значения напряжений питания, выяснить, с какой скоростью вращаются кулер процессора и вентилятор блока питания, проконтролировать температуру процессора и температуру внутри корпуса системного блока;

- ручной контроль напряжений и частот – некоторые материнские платы позволяют вручную изменять напряжения, подаваемые на отдельные компоненты компьютера, указывать частоту системной шины, множитель процессора и т.п., но пользоваться ими следует очень осторожностью, так как при выставлении неверных значений компьютер может не запуститься. Опции BIOS Setuр:

1. Системные параметры и дисковые  накопители

Системные параметры. Расположение опций: пункт меню STANDARD CMOS SETUP (Main, Standard CMOS Features). Опции:

- Date (System Date) – позволяет установить текущую дату в формате: месяц, день, год;

- Time (System Time) – позволяет установить текущее время в формате: часы, минуты, секунды).

- Primary Master (IDE Primary Master, Pri Master) – характеристики накопителя (обычно жесткого диска), подключенного как основной к первичному каналу стандартного IDE-контроллера материнской платы установка для этой опции значения Auto решает большинство проблем;

- Primary Slave (IDE Primary Slave, Pri Slave) – характеристики накопите-ля, подключенного как ведомый, к первичному каналу стандартного IDE-контроллера материнской платы;

- Secondary Master (IDE Secondary Master, Sec Master) – характеристики накопителя, подключенного как основной, к вторичному каналу стандартного IDE-контроллера материнской платы;

- Secondary Slave (IDE Secondary Slave, Sec Slave) – характеристики накопителя, подключенного как ведомый, к вторичному каналу стандартного IDE-контроллера материнской платы;

- Drive A (Legacy Diskette A, Floppy Drive A) – указывается тип используемого дисковода гибких дисков (обычно: 1.44М, 3.5 in.).

- Drive В (Legacy Diskette В, Floppy Drive В) – если компьютер оборудован вторым дисководом гибких дисков указывается его тип, в случае отсутствия дисковода – None;

- Floppy 3 Mode Support – поддержка старых японских флоппи-дисководов, для современных дисководов опция должна быть выключена: Disabled;

- Video – позволяет указать тип видеоадаптера, для современных компьютеров устанавливается значение EGA/VGA (или просто VGA);

- Halt On – задает поведение компьютера при обнаружении ошибок:

- при установке значения No Errors – загрузка операционной системы будет возможна даже в случае обнаружения ошибки процедурой Post;

- при установке значения All Errors – загрузка возможна только при полном отсутствии ошибок;

- значения: All, But Keyboard позволяют игнорировать ошибки (или отсутствие) клавиатуры;

- значения: АИ, But Diskette – позволяют игнорировать ошибки (или отсутствие) дисковода;

- значения: АН, But Disk/Key – позволяют игнорировать ошибки (отсутствие) клавиатуры и дисковода;

- в большинстве случаев оптимальным является остановка загрузки при любой ошибке, значение All Errors;

- Language – выбор языка интерфейса BIOS Setup, устанавливается English.

Параметры дисковых накопителей. Для  указания типа устройства, возможны следующие  варианты:

- Auto – автоматическое определение типа устройства, если устройство – жесткий диск, то автоматическое определение его параметров;

- None – устройство отсутствует;

- CD-ROM – устройство чтения компакт-дисков;

- LS-120 – дисковод флоппи-дисков, совместимых со стандартом LS-120 (120 Мбайтные дискеты);

- ZIP – устройство Iomega ZIP 100 или 250 Мбайт;

- МО – дисковод  магнитооптических дисков;

- Other ATAPI Device – все остальные устройства, подключаемые к IDE-контроллеру.

Параметры накопителей:

- Translation Method – метод адресации к диску:

- для жестких дисков объемом до 504 Мбайт используется стандартный метод адресации Normal;

- для дисков объемом свыше 504 Мбайт – используется метод логи-ческой адресации блока LBA;

- значение Auto позволяет определить нужный тип адресации автоматически.

- Access Mode (Translation Method, MODE, Translation Method. Cylinders) – количество цилиндров жесткого диска;

- CYLS (Cylinders. Head) – количество головок жесткого диска;

- Sector – количество секторов;

- Рrесотр — предварительная компенсация записи, для современных жестких дисков не используется (значение 0);

- Landing Zone (LANDZ) – зона парковки головок жесткого диска при вы-ключении питания;

- Capacity (SIZE) – информационный параметр, сообщающий об объеме жесткого диска;

- CHS Capacity – информационный параметр, сообщающий об объеме жесткого диска при стандартном методе адресации;

- Maximum LBA Capacity – информационный параметр, сообщающий об объеме жесткого диска при логической адресации блока.

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Загрузчик операционной системы

1.   Распространенные загрузчики

 

NTLDR (сокращение от англ. NT Loader) —  загрузчик операционных систем Windows NT. NTLDR может быть запущен как  с переносного устройства такого, как, например, CD-ROM или флэш-накопителя USB), так и с жёсткого диска. NTLDR также способен загружать  операционные системы, не основанные  на технологии NT, путём задания  соответствующего загрузочного сектора в отдельном файле. Для запуска NTLDR требуется, как минимум, наличие следующих двух файлов на активном разделе: NTLDR, который собственно и содержит код загрузчика, и boot.ini, в котором записаны команды для формирования меню выбора системы и параметры для её запуска. Чтобы загружать операционные системы на базе Windows NT, необходимо также наличие файла ntdetect.com.

При загрузке NTLDR выполняет следующие  шаги:

1. Переводит процессор в «плоский» 32-битный режим работы (англ. 32-bit flat memory mode).
2. Организует доступ к текущей файловой системе.
3. Если присутствует файл hiberfil.sys и загрузчик обнаруживает образ спящего режима, содержимое образа загружается в оперативную память, и система восстанавливается в предыдущее состояние.
4. В противном случае, он читает файл boot.ini и выводит пользователю соответствующее меню для выбора запускаемой операционной системы. Если была выбрана не система семейства Windows NT (например, Windows 98), тогда он загружает файл, указанный в boot.ini (bootsect.dos, если не указан иной файл, являющийся полноценной загрузочной записью), и управление передаётся этому файлу, либо он загружает операционную систему на базе DOS. Если же была выбрана система на базе Windows NT, то запускается программа ntdetect.com, которая собирает информацию о составе оборудования.

Запускает файл ntoskrnl.exe (ядро операционной системы), передавая ему собранную информацию о составе оборудования, после чего происходит собственно запуск операционной системы.

Как уже было сказано, NTLDR позволяет  пользователю выбрать желаемую операционную систему для запуска из меню; также, для операционных систем Windows NT и  более поздних, могут быть указаны  дополнительные опции загрузки ядра. Все эти настройки хранятся в файле boot.ini, который должен находиться в корне того же логического диска, что и NTLDR.

Для формирования меню, показанного  выше, был использован файл boot.ini.

LILO разработал Werner Almesberger, далее, разрабатывал John Coffman (версии 20—22), на текущий день  разрабатывает Йохим Видорн.

LILO не зависит от файловой  системы и поэтому может загружать  операционную систему с жёсткого  диска или с дискеты. В связи с этим LILO хранит пункты меню и положение загружаемых ядер непосредственно в теле загрузчика и требует обновления (при помощи запуска утилиты lilo) при каждом изменении конфигурации (изменении в файле lilo.conf или в расположении загружаемых ядер на диске).

LILO поддерживает до 16 пунктов меню при загрузке.

Два вида загрузки, поддерживаемые LILO — это загрузка Linux-ядра с опциональной поддержкой initrd и передача управления другому загрузчику (chainloading).

LILO может быть установлен в  главном загрузочном секторе  MBR или загрузочном секторе раздела.

LILO использует BIOS для доступа к  жёстким дискам, с присущими этой  схеме ограничениями.

loadlin — загрузчик Linux, который позволяет запустить Linux из-под DOS или операционных систем Microsoft Windows (только 95, 98 или ME). Его главная особенность в том, что загрузка происходит без изменения уже установленых систем DOS/Windows и их файлов. Также loadlin полезна, когда DOS нужна для настройки каких-либо устройств, например, звуковой карты, для которой существуют программы, которые переключают её в режим совместимости с Sound Blaster, после чего Linux может использовать стандартный драйвер для Sound Blaster.

loadlin и ядро должны быть доступны из-под DOS/Windows. Загрузчик останавливает текущую ОС, временно удаляет её из памяти и загружает ядро в память из файла. Также устанавливаются разнообразные параметры, предназначенные для настройки выполнения ядра, которому передаётся управление. Ядро читает параметры, инициализируется и выполняется. После следующей загрузки загрузится та же ОС (DOS/Windows), которая была до запуска Linux.

Дополнительно ядро можно снабдить RAM-диском с файловой системой, приготовленном в специальном файле — образе файловой системы. Причём можно передать с помощью loadlin такие параметры, которые заставят ядро использовать эту файловую систему как корневую. Зачастую, эта файловая система содержит программы, которые монтируют файловую систему, которая уже находится на жёстком диске, и переключают ядро на использование имеено этой файловой системы как основной.