Операционные системы и среды
Специальность 230105
Раздел: «Работа в операционных системах и средах»
Тема: «Загрузка операционной системы.»
Лекция № 2
Вопросы:
Загрузка операционной системы:
1.1. нулевой этап – до системная загрузка.
1.2. загрузочный сектор и первичный загрузчик
1.3. вторичный загрузчик
Загрузка ОС Linux.
Быстрая загрузка Windows 8.
Загрузка FreeBSD
Используемая литература:
Интернет-Университет Информационных Технологий www.intuit.ru, 2005, Серия «Основы информационных технологий» Г.В. Курячий, КА. Маслинский Операционная система Linux
Создание Windows 8. http://blogs.msdn.com/b/b8_ru/archive/2011/09/14/windows-8-boot.aspx
Хорошие IT решения. http://www.ithabits.ru/15589-etapyi-zagruzki-operatsionnyih-sistem.html
Руководство FreeBSD. Проект документации FreeBSD. Издание 43184. Авторские права © 1995-2006 The FreeBSD Documentation Project. Авторские права © 2000-2006 Проект Русской Документации FreeBSD. http://www.freebsd.org/doc/ru/books/handbook/index.html
Глава 4. Основы unix. 4.5 Организация дисков. Http://www.Freebsd.Org/doc/ru/books/handbook/disk-organization.Html#basics-dev-codes
Вопрос № 1 «Загрузка операционной системы»
Операционная система 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.
Сама загрузка - процесс ступенчатый.
Включение компьютера, post, BootMonitor (нулевой этап загрузки).
Начальный этап не зависит от того, какая операционная система установлена на компьютере.
Эту стадию (начальную) назовем досистемной загрузкой.
Сразу после включения оперативная память компьютера классической архитектуры ничего не содержит. Для того, чтобы начать работать, процессору необходима хоть какая-то программа. Эта программа автоматически загружается в память из постоянно запоминающего устройства, ПЗУ (или ROM, read-on1y memory), в которое она вписана раз и навсегда в неизменном виде.
Начальная программа состоит из множества подпрограмм, которые занимаются взаимодействием с устройствами ввода-вывода:
устройства ввода-вывода, на которых могут храниться программы (например, жесткий диск)
устройства ввода-вывода, с помощью которых можно общаться с пользователем (например, клавиатура и видеокарта - для простых персональных рабочих станций).
Этот набор подпрограмм в ПЗУ называется ВIOS (basic input-output system).
BIOS - сокращение от «Basic Input-Ooutput System», набор подпрограмм в ПЗУ, предназначенных для простейшего низкоуровневого доступа к внешним устройствам компьютера.
Этот этап загрузки системы можно назвать нулевым, так как ни от какой системы он не зависит.
Задача нулевого этапа
определить, с какого устройства будет идти загрузка
загрузить оттуда специальную программу - загрузчик
запустить программу - загрузчик.
Загрузчик первого уровня.Mbr.
Рассмотрим структуру HDD физического жесткого диска. Жесткий диск имеет таблицу разделов MBR для Windows, Mac OS X, Linux или GUID для Mac OS X, Linux и некоторых версий Windows. Далее будем рассматривать только MBR.
Загрузочный сектор, называется MBR (master boot record). MBR (Master Boot Record) - это запись расположенная на самом первом секторе жесткого диска и занимает размер всего 512 байт. В эти 512 байт входит начальный загрузчик (446 байт), таблица разделов диска (64 байта) и так называемый специальный код в 511-м и 512-м байтах, который указывает на, то, что диск является загрузочным (содержит MBR). Как раз с помощью проверки этих двух последних байт БИОС и определяет, является ли диск загрузочным или нет.
На жёстком диске должен быть хотя бы один основной раздел (кое-где их называют первичными) (Primary Patrition). Основной раздел содержит только один логический том (диск в проводнике Windows). Стандартно основных разделов в MBR может быть максимально до четырёх. Один и только один из основных разделов может быть активным. С него и будет производится загрузка ОС. После перегрузки компьютера можно назначить активным другой основной раздел, при переназначении раннее активный раздел переходит автоматически в неактивное состояние. Если активного раздела нет, дальнейшая загрузка ОС невозможна.
Для обхода ограничения количества разделов был введён дополнительный раздел (кое-где его называют расширенным) (Extended Patrition). Дополнительный раздел может иметь до 128 логических томов (дисков). Фактически дополнительный раздел для MBR тоже является основным (со своими особенностями, активным он быть не может). Если дополнительный раздел создан на диске, то основных разделов на диске можно создать максимум три.
Стандартный загрузочный сектор может
считать таблицу разбиения диска
определить загрузочный раздел (active partition)
загрузить программу, расположенную в начале этого раздела (первичный загрузчик)