Порядок загрузки системы ПК. Алгоритм загрузки операционной системы

07.08.2019

BIOS (Base Input/Output System) представляет собой специальное программное обеспечение , которое встроено в микроконтроллер на материнской плате, переводится с английского языка как основная система ввода-вывода. Данный программный код обеспечивает взаимодействие операционной системы с оборудованием, позволяет совместить аппаратные различия в компьютерном оборудовании.

Какова роль BIOS?

При первоначальной загрузке компьютера БИОС с помощью встроенных программных алгоритмов тестирует аппаратное оборудование на предмет работоспособности. Микроконтроллер посылает инструкции для запуска к каждому компоненту компьютера. Взамен он должен в обязательном порядке получить ответ от устройства. Если BIOS ответ не получает, система сообщает об этом пользователю посредством выдачи сообщения на монитор или звукового сигнала.

Без данного ПО невозможна работа компьютера. Также операционная система не запустится, если конфигурация БИОС настроена неправильно, или сбились настройки в результате системных неполадок. Системные настройки BIOS позволяют выполнить:

Как попасть в BIOS?

Информацию, как попасть в БИОС, можно считать в процессе загрузки компьютера. Чаще всего выдается системой запись вида: Press DEL to enter SETUP. В этом случает для входа в систему необходимо нажать клавишу DELETE в процессе загрузки компьютера. В некоторых случаях для того чтобы войти в меню BIOS, необходимо нажать определенные сочетания клавиш. Чаще всего используются F1, F2, F10, ESC или сочетания Ctrl+Alt+Ins, Ctrl+Alt+Esc.

Следует помнить: не рекомендуется менять настройки BIOS без надобности. В системе имеются жизненно важные параметры работы аппаратного оборудования, неправильная настройка которых может вывести из строя определенные компоненты или материнскую плату в целом.

Меню настроек BIOS

Наиболее распространены системы AMI BIOS и Award BIOS . Версия AMI BIOS имеет три раздела:

Main позволяет менять настройки системного времени. Даты, приоритет съемных носителей, содержит информацию о системе;
Advanced включает параметры работы центрального процессора и параметры конфигурации встроенной аппаратуры, настройки USB-портов и питания;
Boot содержит параметры загрузки, в том числе и настройки безопасности в процессе загрузки.

Меню Award BIOS имеет более сложную конфигурацию. Система содержит такие разделы:

Standart CMOS Features позволяет настраивать системную дату и время, тип используемого дисковода, а также характеристики имеющихся накопителей.
Advanced BIOS Features включает множество опций, в частности, порядок опроса накопителей при загрузке, включение/отключение многопоточности процессора, параметры взаимодействия ядер, информацию о состоянии жестких дисков . Данный раздел позволяет оптимизировать работу оперативной памяти .
Advanced Chipset Features содержит важные настройки работы встроенного оборудования: центрального процессора, оперативной памяти и системных шин передачи данных. Изменять данные настройки самостоятельно не рекомендуется.
Integrated Peripherals отвечает за настройку компонентов, встроенных в материнскую плату (USB-контроллер, видеокарта и звуковая карта, сетевой контроллер и различные порты).

В общем виде меню BIOS включает такие разделы (возможные названия блоков указаны в скобках):

общие параметры (STANDARD CMOS SETUP или MAIN);
свойства BIOS (ADVANCED или BIOS FEATURES SETUP);
свойства чипсетов (CHIPSET FEATURES SETUP или Chip Configuration);
свойства интегрированного оборудования (INTEGRATED PERIPHERALS или I/O Devices Configuration);
свойства слотов PCI (PNP/PCI CONFIGURATION или PCI CONFIGURATION);
управление питанием (POWER MANAGMENT SETUP или POWER);
пароли системы (SUPERVISOR PASSWORD или USER PASSWO RD);
сохранение и восстановление настроек (SAVE SETUP, LOAD SETUP DEFAULTS или LOAD BIOS DEFAULT);
выход из конфигурации (EXIT).

Этот небольшой кусок информации, в принципе все что нужно на первом этапе знакомства с БИОСом компьютера, мы продолжим цикл статей про сей инструмент и расскажем много интересной информации. Спасибо.

Многие начинающие пользователи спрашивают у поисковика – как настроить БИОС для того, что бы загрузиться с компакт диска. А так же, если необходимо загрузиться с флешки. В первую очередь загрузка из под BIOS требуется в тех случаях, когда вам нужно и сделать это можно только переустановкой операционной системы (Windows). А так же, если у вас есть загрузочный образ с утилитами, например для разделения жесткого диска на разделы и тут, естественно, тоже не обойтись без загрузки с диска или флешки через БИОС . В общем, поводов для загрузки с диска очень и очень много так, что начну уже рассказ о настройке BIOS.

В отличие от BIOS, код UEFI и вся ее служебная информация может храниться не только в специальной микросхеме, но и на разделах как внутренних, так и внешних жестких дисков, а так же сетевых хранилищах. В свою очередь, тот факт, что загрузочные данные могут размещаться на вместительных накопителях, позволяет за счет модульной архитектуры наделять EFI богатыми функциональными возможностями. Например, это могут быть развитые средства диагностики, или полезные утилиты , которые можно будет использовать как на этапе начальной загрузки ПК, так и после запуска ОС.

Еще одной ключевой особенностью UEFI является возможность работы с жесткими дисками огромных объемов, размеченных по стандарту GPT (Guid Partition Table). Последний не поддерживается ни одной модификацией BIOS, так как имеет 64-битные адреса секторов.

Загрузка ПК на базе UEFI, как и в случае с BIOS, начинается с инициализации устройств. Но при этом, данная процедура происходит гораздо быстрее, так как UEFIможет определять сразу несколько компонентов одновременно в параллельном режиме (BIOSинициализирует все устройства по очереди). Затем, происходит загрузка самой системы UEFI, под управлением которой выполняется какой-либо набор необходимых действий (загрузка драйверов, инициализация загрузочного накопителя, запуск загрузочных служб и т.д.), и только после этого осуществляется запуск операционной системы.

Может показаться, что такая многоступенчатая процедура должна увеличить общее время загрузки ПК, но на самом деле все происходит наоборот. С UEFI система запускается гораздо быстрее, благодаря встроенным драйверам и собственному загрузчику. В итоге, перед стартом, ОС получает исчерпывающую информацию об аппаратной начинке компьютера, что позволяет запускаться ей в течение нескольких секунд.

Несмотря на всю прогрессивность UEFI, все же существует ряд ограничений, сдерживающих активное развитие и распространение этого загрузчика. Дело в том, что для реализации всех возможностей нового загрузочного интерфейса требуется полноценная его поддержка со стороны операционных систем. На сегодняшний день в полной мере использовать возможности UEFI позволяет только Windows 8. Ограниченную поддержку нового интерфейса имеют 64-разрядные версии Windows 7, Vista и Linux на ядре 3.2 и выше. Так же возможности UEFI используются в загрузочном менеджере BootCamp компанией Apple в собственных системах Mac OS X.

Ну а как же происходит загрузка компьютера с UEFI, если на нем используются неподдерживаемая операционная система (WindowsXP, 32-битная Windows 7) или файловая разметка (MBR)? Для таких случаев в новый загрузочный интерфейс встроен модуль поддержки совместимости (Compatibility Support Module), по сути, представляющий из себя традиционную BIOS. Именно поэтому, можно видеть, как многие современные компьютеры, оснащенные системными платами с UEFI, загружается традиционным способом в режиме эмуляции BIOS. Чаше всего это происходит потому, что их владельцы продолжают использовать разделы HDD с традиционной MBR и не хотят переходить к разметке GPT.

Заключение

Совершенно очевидно, что, в отличие от традиционной BIOS, интерфейс UEFI способен на много большее, чем просто процесс загрузки. Возможность запуска рабочих сервисов и приложений, как на начальном этапе загрузки ПК, так и после запуска операционной системы открывает широкий спектр новых возможностей, как для разработчиков, так и конечных пользователей.

Но при этом говорить о полном отказе в ближайшее время от базовой системы ввода/вывода пока преждевременно. В первую очередь нужно вспомнить, что до сих пор большинство компьютеров находятся под управлением WindowsXP и 32-битной Windows 7, которые не поддерживаются UEFI. Да и жесткие диски, размеченные по стандарту GPT в большинстве своем можно встретить разве что в новых моделях ноутбуков на базе Windows 8.

Так что до тех пор, пока большинство пользователей в силу своих привычек или еще каких-либо причин, будут привязаны к старым версиям ОС и традиционным способам разметки винчестеров, BIOS так и будет оставаться основной системой для начальной загрузки компьютера.

- сложный и многошаговый процесс запуска компьютера. Загрузочная последовательность - это последовательность действий, которые должен выполнить компьютер для запуска операционной системы (точнее загрузчика), независимо от типа установленной OS.

Энциклопедичный YouTube

1 / 5
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 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 байтах главной загрузочной записи , оставив место для 64 байт таблицы разделов и 2 байта для сигнатуры 55AAh, 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 мини-компьютеров , 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 (видеокарта и 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).

Последовательность загрузки IBM PC-совместимого компьютера

После включения персонального компьютера (ПК) на базе процессора семейства Intel 80x86 , его процессор начинает работу в реальном режиме адресации с сегментной организацией и выполнение инструкций процессора с адреса FFFF:0, инициализированного в паре регистров CS:IP (Code Segment: Instruction Pointer) после снятия сигнала RESET. В конце доступного процессору адресного пространства оперативной памяти из ПЗУ материнской платы загружается загрузчик базовой системы ввода-вывода (BIOS), на который передается выполнение по инструкции безусловного перехода, отображенной по адресу FFFF:0.
Программа инициализации BIOS с помощью программы POST проверяет, что устройства компьютера работают корректно и инициализирует их.
Затем BIOS опрашивает по порядку устройства из заранее сформированного (в консольной утилите CMOS SETUP) списка загрузочных устройств, пока не найдет загрузочное устройство. Если такое устройство не будет найдено, BIOS выведет на консоль ПК сообщение об ошибке и процесс загрузки будет остановлен. При обнаружении BIOS’ом загрузочного устройства, с последнего будет произведена попытка чтения данных его нулевого сектора (512 байт, в которых должна находиться загрузочная запись). После успешного завершения чтения данных нулевого сектора загрузочного устройства в оперативную память по начальному адресу 0000:7С00, BIOS передает на этот адрес дальнейшее исполнение инструкций процессора.
Нулевой сектор загрузочного жесткого диска содержит так называемую «Главную загрузочную запись» (MBR - Master Boot Record) , содержащую как данные первых четырёх записей

Загрузка операционной системы является сложным процессом и состоит из нескольких этапов.

Немногие пользователи ПК знают, что происходит после нажати кнопки Power с их компьютером. Итак, поехали!
1. После включения питания ПК начинается процесс его автоматического тестирования, тот, что выполняется под управлением программы BIOS. Если на этом этапе будет найдено неисправное оборудование, то загрузка компьютера остановится с выводом на экран соответствующего сообщения либо звуковых сигналов.
2.После завершения автоматического тестирования BIOS ищет загрузочный сектор на дискете, HDD, компакт-диске либо ином носителе, поддерживаемом системной платой. Порядок поиска загрузочного сектора задается с поддержкой настроек BIOS , описание которых можно обнаружить в инструкции к материнской плате.
3. После определения загрузочного диска с него загружается содержимое первого сектора диска, в котором находится основная загрузочная запись (Master Boot Record, MBR). В MBR также содержится таблица разделов диска, один из которых должен быть помечен как активный.
4. MBR находит активный раздел и передает управление загрузочной записи, которая должна находиться в первом секторе активного раздела. С подмогой загрузочной записи запускается менеджер загрузки Windows 7 (файл bootmgr, тот, что находится в корневой папке активного раздела).
5.Менеджер загрузки считывает данные конфигурации системы ПК, которые хранятся в файле BCD (Boot Configuration Data). При наличии нескольких записей в файле BCD будет отображено меню выбора операционной системы. Файл BCD находится в папке Boot активного раздела.
6. После выбора системы запускаются модуль загрузки операционной системы Winload. exe, компоненты ядра Ntoskrnl. exe и Hal. dll, системные службы и другие компоненты - данный этап сопровождается итогом анимированного экрана с логотипом Windows.
7. Загружается процесс winlogon. exe, тот, что управляет входом пользователей в систему. Если на компьютере имеется одна учетная запись, не защищенная паролем, вход будет исполнен автоматически. В другом случае система будет ждать выбора имени пользователя и ввода пароля.
8. В процессе входа в систему запускаются элементы автозагрузки, которые прописаны в реестре Windows 7 и папке Автозагрузка.
Исходя из изреченного выше, дозволено сделать итог, что для удачной загрузки Windows 7 нужны следующие данные.
Нынешние настройки BIOS обязаны обеспечивать загрузку с HDD, на котором установлена Windows 7. Если в BIOS установлена первоочередная загрузка со сменных носителей, следует также извлечь диски из приводов.
В первом секторе жесткого диска обязаны присутствовать верная основная загрузочная запись и таблица разделов, один из которых должен быть помечен как активный.
На активном разделе должна быть загрузочная запись Windows 7, а в его корневой папке должен находиться файл bootmgr.
В папке Boot активный раздела должен присутствовать файл BCD, содержащий верные записи об установленных операционных системах.
Примечание
При установке Windows 7 в качестве 2-й операционной системы активный традиционно является раздел, на котором установлена предыдущая версия Windows. Именно там находятся файл bootmgr и папка Boot. Если же вы исполняли разбивку жесткого диска на разделы средствами Windows 7, то активным будет назначен спрятанный раздел размером около 100 Мбайт.
Если компьютер не загружается, попытайтесь узнать, на каком именно этапе происходит остановка. Сообщение, которое выводится при прекращении загрузки системы, обычно разрешает достаточно верно определить возникшую загвоздку.
Не поленитесь при необходимости перевести его с английского языка. Если вам не удалось обнаружить место ошибки по сообщениям либо загрузка останавливается без их возникновения, испробуйте воспользоваться следующими советами.
Посмотрите, отображается ли на экране меню выбора операционной системы либо меню дополнительных вариантов загрузки. Если нет, испробуйте в процессе загрузки несколько раз нажать клавишу F8. Если меню выбора вариантов загрузки не удалось вывести на экран, причинами могут быть ошибки оборудования, неправильные параметры BIOS, поврежденные загрузочные секторы либо файлы (см. этапы 1-5 описанной выше последовательности загрузки Windows).
Если меню загрузки отображается, но сразу после выбора операционной системы запуск останавливается, допустимо, в файле BCD содержатся ложные записи.
Если запуск останавливается позже итога анимированного экрана с логотипом Windows, возможно, поводом сбоя является драйвер устройства либо системная служба.

Загрузка операционной системы является сложным процессом и состоит из нескольких этапов.

Немногие пользователи ПК знают, что происходит после нажати кнопки Power с их компьютером. Итак, поехали!
1. После включения питания ПК начинается процесс его автоматического тестирования, тот, что выполняется под управлением программы BIOS. Если на этом этапе будет найдено неисправное оборудование, то загрузка компьютера остановится с выводом на экран соответствующего сообщения либо звуковых сигналов.
2.После завершения автоматического тестирования BIOS ищет загрузочный сектор на дискете, HDD, компакт-диске либо ином носителе, поддерживаемом системной платой. Порядок поиска загрузочного сектора задается с поддержкой , описание которых можно обнаружить в инструкции к
3. После определения загрузочного диска с него загружается содержимое первого сектора диска, в котором находится основная загрузочная запись (Master Boot Record, MBR). В MBR также содержится таблица разделов диска, один из которых должен быть помечен как активный.
4. MBR находит активный раздел и передает управление загрузочной записи, которая должна находиться в первом секторе активного раздела. С подмогой загрузочной записи запускается менеджер загрузки Windows 7 (файл bootmgr, тот, что находится в корневой папке активного раздела).
5.Менеджер загрузки считывает данные конфигурации системы ПК, которые хранятся в файле BCD (Boot Configuration Data). При наличии нескольких записей в файле BCD будет отображено меню выбора операционной системы. Файл BCD находится в папке Boot активного раздела.
6. После выбора системы запускаются модуль загрузки операционной системы Winload. exe, компоненты ядра Ntoskrnl. exe и Hal. dll, системные службы и другие компоненты - данный этап сопровождается итогом анимированного экрана с логотипом Windows.
7. Загружается процесс winlogon. exe, тот, что управляет входом пользователей в систему. Если на компьютере имеется одна учетная запись, не защищенная паролем, вход будет исполнен автоматически. В другом случае система будет ждать выбора имени пользователя и ввода пароля.
8. В процессе входа в систему запускаются элементы автозагрузки, которые прописаны в реестре Windows 7 и папке Автозагрузка.
Исходя из изреченного выше, дозволено сделать итог, что для удачной загрузки Windows 7 нужны следующие данные.
Нынешние настройки BIOS обязаны обеспечивать загрузку с HDD, на котором установлена Windows 7. Если в BIOS установлена первоочередная загрузка со сменных носителей, следует также извлечь диски из приводов.
В первом секторе жесткого диска обязаны присутствовать верная основная загрузочная запись и таблица разделов, один из которых должен быть помечен как активный.
На активном разделе должна быть загрузочная запись Windows 7, а в его корневой папке должен находиться файл bootmgr.
В папке Boot активный раздела должен присутствовать файл BCD, содержащий верные записи об установленных операционных системах.
Примечание
в качестве 2-й операционной системы активный традиционно является раздел, на котором установлена предыдущая версия Windows. Именно там находятся файл bootmgr и папка Boot. Если же вы исполняли разбивку жесткого диска на разделы средствами Windows 7, то активным будет назначен спрятанный раздел размером около 100 Мбайт.
Если компьютер не загружается, попытайтесь узнать, на каком именно этапе происходит остановка. Сообщение, которое выводится при прекращении загрузки системы, обычно разрешает достаточно верно определить возникшую загвоздку.
Не поленитесь при необходимости перевести его с английского языка. Если вам не удалось обнаружить место ошибки по сообщениям либо загрузка останавливается без их возникновения, испробуйте воспользоваться следующими советами.
Посмотрите, отображается ли на экране меню выбора операционной системы либо меню дополнительных вариантов загрузки. Если нет, испробуйте в процессе загрузки несколько раз нажать клавишу F8. Если меню выбора вариантов загрузки не удалось вывести на экран, причинами могут быть ошибки оборудования, неправильные параметры BIOS, поврежденные загрузочные секторы либо файлы (см. этапы 1-5 описанной выше последовательности ).
Если меню загрузки отображается, но сразу после выбора операционной системы запуск останавливается, допустимо, в файле BCD содержатся ложные записи.
Если запуск останавливается позже итога анимированного экрана с логотипом Windows, возможно, поводом сбоя является драйвер устройства либо системная служба.

Чтобы лучше ориентироваться в настройке компьютера в процессе его работы, необходимо разобраться, что происходит при загрузке компьютера, как взаимодействуют друг с другом его комплектующие, а также какую роль играет BIOS.
ПРИМЕЧАНИЕ.
BIOS – это базовая система ввода-вывода, программа которой записана в память на специальной микросхеме материнской платы. BIOS отвечает за первоначальную загрузку компьютера после его включения.
В первую очередь после включения (перезагрузки) компьютера происходит поиск видеоадаптера, который установлен в системе, так как без него компьютер не сможет вывести на экран никакой информации. Если видеоадаптер не обнаружен, система прекращает загрузку с выдачей соответствующего звукового сигнала об ошибке.
При нахождении видеоадаптера происходит его инициализация, после чего на экране на несколько секунд возникает изображение, содержащее сведения об установленном в системе видеоадаптере, объеме его памяти и т. д.
Таким образом, поиск видеоадаптера происходит даже раньше, чем определение типа процессора и установленной оперативной памяти. Впрочем, если процессор не установлен или не может быть использован, то система обычно вообще не может ни выдать на экран какого-либо изображения, ни просигнализировать звуком.
Следующий шаг – определение типа процессора. На этом этапе также устанавливается его тактовая частота в соответствии с настройками BIOS. На экран при этом выводится информация о типе процессора и его тактовой частоте.
Затем загрузочная программа определяет объем и тип установленной в системе оперативной памяти, а также тестирует ее. Результаты всех процессов выводятся на экран.
После этого начинается инициализация и проверка устройств, подключенных к контроллерам IDE. Это могут быть жесткие диски, приводы компакт-дисков или DVD и другие накопители. Сведения о них обычно поступают из значений параметров BIOS. Если в настройках прописано автоопределение накопителей (значение Auto), система автоматически постарается определить их – правда, на это требуется дополнительное время.

Затем программа первоначальной загрузки компьютера производит проверку привода гибких дисков (если он установлен в системе). Для этого контроллер посылает ему несколько команд, и система фиксирует его отклик.
Далее начинается поиск и проверка установленных в системе плат расширения, таких, как внутренний модем, звуковая карта, карта видеозахвата, TВ-тюнер или FM-тюнер и т. д. Некоторые из этих плат (например, SCSI-контроллер) могут также иметь свою собственную BIOS. В этом случае управление может на время быть передано ей.
После всех описанных действий на экран монитора выводится сводная таблица сведений о конфигурации компьютера, в которой указывается:
Тип процессора;
Идентификационный номер процессора (если он есть);
Тактовая частота процессора;
Объем установленной оперативной памяти;
Объем кэш-памяти;
Сведения о форм-факторе привода гибких дисков;
Сведения об установленных IDE-устройствах;
Тип видеосистемы;
Обнаруженные последовательные и параллельные порты и адреса их ввода-вывода;
Сведения об установленных модулях памяти;
Сведения о платах расширения, включая устройства, поддерживающие и не поддерживающие стандарт Plug and Play.
Однако вернемся к самому началу загрузки компьютера и рассмотрим процесс, называемый самотестированием системы (POST). В случае его успешного завершения обычно подается короткий звуковой сигнал. Иногда, правда, может и не подаваться никаких сигналов.
Что же произойдет, если не все в порядке? В случае обнаружения каких-либо не очень значительных ошибок на экран выводятся сообщения о них, после чего загрузка компьютера может быть продолжена. Если же в процессе самотестирования были обнаружены более серьезные неполадки, компьютерная система также попытается сообщить о них пользователю, однако иногда экран в таких случаях остается темным. Следовательно, пользователь даже не может увидеть соответствующее сообщение на экране.
Если такое произошло, то для определения причины ошибки можно руководствоваться звуковыми сигналами. С их помощью система сообщает пользователю о результатах процесса самотестирования.
Однозначный ответ на вопрос, что означает та или иная комбинация звуковых сигналов, как правило, дать нельзя, поскольку каждая подсистема BIOS имеет свой набор звуковых сигналов, приведенный в ее описании. Однако часто такой информации может не оказаться вообще. В таком случае попробуйте обратиться на сайт производителя или запросить соответствующую информацию в службе технической поддержки производителя BIOS или материнской платы.
Однако существуют некоторые комбинации звуковых сигналов, которые достаточно часто используются для обозначения одних и тех же ошибок. Если ваша система после самотестирования издает одну из нижеприведенных комбинаций звуковых сигналов, то вполне вероятно, что она сигнализирует о следующем:
Один короткий сигнал – тестирование завершилось успешно, загрузка продолжается (некоторые системы при этом не подают никаких звуковых сигналов);
Звука нет – неисправен процессор или блок питания (при этом на экране нет никакого изображения);
Один длинный непрерывный сигнал – неисправен блок питания;
Два коротких сигнала – обнаружены незначительные ошибки, необходимо внести изменения в настройки параметров BIOS (Award); это также может быть ошибкой четности памяти (AMI);
Три длинных сигнала – ошибка контроллера клавиатуры;
Три коротких сигнала – ошибка работы нижней памяти;
Один длинный и один короткий сигнал – неверно работает оперативная память;
Один длинный и два коротких сигнала – неверно работает видеоадаптер;
Один длинный и три коротких сигнала – ошибка видеосистемы: не подключен монитор, не работает видеоадаптер и пр. (AMI); или проблемы с контроллером клавиатуры (Award);
ВНИМАНИЕ!
Опыт показывает, что в BIOS от Award данный сигнал также может использоваться в первом значении. Это одна из самых распространенных ошибок.
Один длинный и восемь коротких сигналов – ошибка видеосистемы: не подключен монитор, не работает видеоадаптер и пр.;
Один длинный и девять коротких сигналов – ошибка считывания данных BIOS;
Четыре коротких сигнала – не работает системный таймер;
Пять коротких сигналов – неверно работает процессор;
Шесть коротких сигналов – неисправен контроллер клавиатуры;
Семь коротких сигналов – проблемы с материнской платой;
Восемь коротких сигналов – неверно работает видеопамять;
Повторяющиеся длинные гудки – неисправен или неверно подключен модуль оперативной памяти;
Повторяющиеся короткие гудки – неверно работает блок питания;
Девять коротких сигналов – ошибка контрольной суммы при проверке содержимого BIOS; обычно происходит сброс параметров BIOS, после чего можно войти в программу их настройки и продолжить работу;
Десять коротких сигналов – ошибка записи данных в микросхему CMOS;
Одиннадцать коротких сигналов – неверно работает внешняя кэш-память.
Имейте в виду, что все приведенные значения являются ориентировочными, то есть в каждом конкретном случае значение того или иного звукового сигнала может отличаться в зависимости от производителя BIOS или материнской платы.
ВНИМАНИЕ!
Не обращайте внимания на тихие короткие сигналы, которые издают многие материнские платы компании ASUS при включении или перезагрузке компьютера. С помощью этих сигналов система просто сигнализирует о количестве подключенных USB-устройств. Например, если при загрузке слышны два коротких тихих звуковых сигнала, это означает, что обнаружено два подключенных USB-устройства. При отсутствии устройств, подключенных к порту USB, система в случае успешного завершения самотестирования не подаст никаких звуковых сигналов.
Как показывает практика, иногда в процессе самотестирования компьютерной системы может возникнуть ошибка, которую не удается локализовать с помощью звуковых сигналов. Для анализа такой ситуации используется POST-плата.
POST-плата – специальная плата расширения для шины PCI (или реже для шины ISA), имеющая специальный цифровой индикатор (например, жидкокристаллический или, чаще, люминесцентно-вакуумный).
Специально для целей индикации результатов самотестирования в пространстве портов выделен специальный порт. Шестнадцатеричный адрес этого порта – 80. Перед тем как проинициализировать то или иное устройство, присутствующее в системе, в этот порт обязательно помещается некоторый код, с помощью которого можно точно определить, что именно инициализируется в данный момент.
Если инициализация одного устройства завершилась успешно, то система перейдет к определению следующего. При этом в 80-й порт будет записан следующий код.
POST-плата считывает коды, которые записывались при инициализации устройств в 80-й порт, и отображает их на своем индикаторе. Соответственно, если работа системы была прервана, можно увидеть код, записанный в 80-й порт последним. По нему можно определить, на какой операции произошел сбой, а также какое устройство не удалось проинициализировать. Например, если на индикаторе последним высветилось значение 04, то это (при использовании системы с Award BIOS) означает, что в системе неправильно формируются сигналы регенерации оперативной памяти.
Значения кодов POST могут различаться для различных производителей BIOS и материнских плат, однако большинство из них одинаковы. В табл. 3.1 приведены коды процедуры POST, которые обычно встречаются в системах на основе Award BIOS.
Таблица 3.1. Значения кодов POST
Применение POST-плат в некоторых случаях может оказать неоценимую помощь в процессе диагностики неработающей или неверно работающей системы.
Однако для применения подобной диагностики необходимо как минимум установить POST-плату в соответствующий слот (PCI или ISA), если, конечно, это не было сделано при сборке системного блока, что встречается достаточно редко.
Некоторые производители материнских плат, чтобы облегчить процедуру диагностики неисправностей, помещают индикаторы кодов POST прямо на поверхность материнской платы. Иногда также на материнской плате помещают выводы индикатора кодов POST, а сам индикатор при этом поставляется в комплекте. В этом случае он может быть выведен в любое место корпуса компьютера.
Такие решения существенно облегчают поиск неисправностей. Однако, к сожалению, они пока еще встречаются достаточно редко и до сих пор не вошли в повсеместное употребление.
Что же происходит после завершения самотестирования компьютерной системы и определения параметров всех установленных устройств?
До этого момента поведением системы управляет встроенная программа BIOS. На данном этапе управление передается в главную загрузочную запись жесткого диска.
В этой области должен быть расположен небольшой код загрузчика, назначение которого состоит только в том, чтобы передать управление в загрузочную запись нужного логического раздела на жестком диске, в которой должен быть размещен загрузчик операционной системы.
Загрузчик операционной системы – это программа, которая считывает в оперативную память ядро операционной системы и запускает программы, инициализирующие ее и передающие ей управление. После этого контроль над компьютерной системой получает операционная система (ОС), под управлением которой совершается вся дальнейшая работа на компьютере.
Однако в главной загрузочной записи жесткого диска можно расположить и более гибкую программу, например, позволяющую вывести на экран меню выбора загрузки нужной операционной системы, если на компьютере установлено несколько ОС.
Кроме того, в параметрах BIOS может быть предписано производить загрузку операционной системы не с жесткого, а с гибкого диска или компакт-диска. В этом случае BIOS попытается считать в память вместо загрузчика из главной загрузочной записи жесткого диска загрузочный сектор гибкого диска или компакт-диска. Если это удастся, то управление будет передано считанной программе.
Если на жестком диске или сменном носителе не удастся обнаружить загрузочный сектор, то на экране появится предупреждающее сообщение, вид которого зависит от производителя и версии BIOS. После этого работа системы остановится.
Поиск загрузчиков на жестком диске и сменных носителях всегда ведется в соответствии с инструкциями о порядке загрузки, которые поступают из параметров BIOS.
Правда, на самом деле все несколько сложнее. Управление коду, считанному из загрузочного сектора, будет передано только в том случае, если BIOS определит его как действительно исполняемый.
Если BIOS в загрузочном секторе устройства, определенного как загрузочное, обнаружит бессмысленную последовательность вместо кода загрузчика, дальнейшее поведение программы может быть различным. В большинстве случаев, если в качестве загрузочного указан сменный носитель, и код загрузчика не обнаружен в его загрузочном секторе, BIOS может решить, что в привод просто вставлен не тот диск. В итоге работа компьютера будет приостановлена, а на экране появится сообщение о том, что необходимо вставить загрузочный диск. После нажатия клавиши Enter BIOS вновь пытается считать код загрузочного сектора. Если носитель в приводе не будет обнаружен, BIOS пытается обследовать следующее устройство, указанное в настройках как загрузочное.
Однако в большинстве случаев загрузка операционной системы производится с жесткого диска. В отличие от других носителей, винчестер содержит несколько разделов, каждый из которых имеет свой загрузочный сектор. Кроме того, жесткий диск содержит в начале главную загрузочную запись. Именно она считывается в память, а уже ее код должен передать управление загрузчику нужного раздела жесткого диска.
Этот загрузчик, в свою очередь, выполняет функции загрузки ядра операционной системы. После обнаружения ядра, тот же загрузчик обычно запускает программы инициализации устройств, а также другие, которые подготавливают операционную систему к взаимодействию с пользователем.
Теперь вы знаете, что загрузка операционной системы – процесс многоступенчатый. Это важно понимать, чтобы правильно оценить причины сбоев, возникших при загрузке системы. Также эти сведения необходимы тому, кто использует на своем компьютере более одной ОС.
Говоря о загрузке операционных систем, нельзя не упомянуть о том, каким образом они могут быть расположены на винчестере компьютера. Особенно это актуально, если на жестких дисках должны одновременно сосуществовать две или более операционные системы.
Прежде всего, необходимо помнить, что физические жесткие диски часто не соответствуют логическим наименованиям разделов, которые используются в системе. Например, если в системе MS-DOS или Windows видны жесткие диски, обозначенные как C:, D: и E:, то это вовсе не означает, что в компьютере установлены три винчестера. Это вполне может быть и один жесткий диск, поделенный на логические разделы.
Более того, жесткий диск может использоваться практически в любой операционной системе, только если он поделен на разделы. Даже если хочется, не разбивая, использовать в Windows диск объемом, например, 80 Гбайт, то на нем необходимо создать один большой логический раздел, занимающий практически все пространство.
В начале жесткого диска обязательно располагается таблица его разделов, и если она пуста (разделы отсутствуют), то доступ к данным невозможен (если, конечно, говорить о стандартных методах доступа, а не о таких программах, как Disk Editor, напрямую работающих с физическими секторами на диске). Доступ к данным осуществляется внутри каждого из существующих разделов, а его способ зависит от организации данных внутри раздела.
Разбитие диска на разделы обычно осуществляют при помощи программы fdisk или другой подобной. Под таким названием в разных операционных системах могут фигурировать совершенно различные программы. Существуют также специальные средства, такие как программы PartitionMagic (рис. 3.1) или Acronis OS Selector.
Рис. 3.1. Окно программы PartitionMagic.
Традиционно физический жесткий диск не может содержать более четырех логических разделов, так как для таблицы разделов в начале жесткого диска по стандарту отводится слишком мало места. Однако это ограничение можно обойти.
Разделы, сведения о которых находятся в основной таблице разделов в начале диска, называют первичными. Таким образом, правильнее будет сказать, что на одном физическом жестком диске не может существовать более четырех первичных разделов.
Кстати, некоторые операционные системы могут быть загружены только с первичного раздела. Для ОС MS-DOS или Windows, кроме того, необходимо, чтобы этот раздел находился на первом физическом диске (если их несколько) и был помечен как активный. В некоторых случаях также играет роль его физическая удаленность от начала диска.
Более того, при применении операционных систем MS-DOS или Windows 95/98/Me следует учитывать, что они могут использовать только один первичный раздел на каждом из жестких дисков.
Помимо первичных разделов, на винчестере можно размещать расширенные логические разделы, являющиеся по сути вторичными. Данная технология была, очевидно, придумана, чтобы обойти ограничение в четыре раздела на одном диске.
Итак, один из четырех первичных разделов может быть помечен как расширенный. Такой раздел содержит еще одну таблицу разделов, которая уже не имеет ограничения по размеру и, следовательно, может содержать сведения практически о каком угодно большом количестве разделов.
Эта картина может быть представлена в разных видах. Например, при использовании программы fdisk в отношении операционных систем MS-DOS или Windows пользователю представляется, что все логические разделы находятся внутри расширенного, хотя удобнее и логичнее было бы представить ее по-другому – так, как показано на рис. 3.2.
Рис. 3.2. Схема расположения логических разделов на жестком диске.
Для операционных систем MS-DOS или Windows использование расширенного раздела – единственный способ разделить один физический жесткий диск на несколько логических. Если на диске имеется один первичный раздел для этих систем, то остальные должны располагаться в расширенном разделе.
Теоретически логические разделы, расположенные внутри расширенного раздела, в смысле доступа к данным ничем не отличаются от первичных. Однако многие операционные системы нельзя располагать в этих разделах, так как они в большинстве случаев не смогут загрузиться с них.
Есть и некоторые другие особенности их применения. В частности, операционные системы MS-DOS или Windows обозначают диски следующим образом. Сначала идут все первичные разделы (первичный раздел первого диска, первичный раздел второго диска и т. п.), а затем уже логические (сначала на первом диске, потом на втором и т. д.). Таким образом, если ранее использовался один физический диск с разделами C: и D:, а затем в компьютер установили второй физический диск с единственным первичным разделом, то новый раздел станет называться D:, а бывший раздел D: – E:. Это приводит в недоумение некоторых начинающих пользователей.
В последних версиях операционных систем такое положение можно исправить. Например, в Windows 2000/XP можно присвоить каждому разделу любые буквы, а в Linux, BeOS и других системах таких проблем вообще не возникает, так как диски в них не обозначаются буквами и в каталоги монтируются сами разделы.
Напомню еще раз, что доступ к данным на диске также зависит от организации данных внутри каждого из разделов. Такая организация называется файловой системой, так как данные в ней располагаются на диске в виде именованных последовательностей – файлов, а доступ к ним осуществляется с помощью обращения по соответствующим именам.
В различных операционных системах подход к организации данных внутри раздела отличается. Общим же является то, что для использования той или иной файловой системы необходимо предварительно создать ее внутри дискового раздела. Создание файловой системы в разделе называют его форматированием.
Рассмотрим наиболее распространенные файловые системы.
FAT16 – файловая система, основанная на 16-разрядной таблице размещения файлов. Является «родной» в операционных системах MS-DOS и Windows 95, однако может использоваться с теми или иными оговорками практически во всех ОС. Тем не менее, она не популярна, так как характеризуется низкой устойчивостью и существенными потерями дискового пространства при наличии большого количества файлов (особенно мелких). Кроме того, объем раздела FAT16 не может превышать 2 Гбайт.
FAT32 – усовершенствованная модификация FAT16, использующая 32-разрядную таблицу размещения файлов. Не может использоваться только в операционных системах MS-DOS и Windows 95, характеризуется довольно низким быстродействием.
FAT12 – еще один вариант файловой системы на основе таблицы размещения файлов (12-разрядной). Этот вариант применяется только для носителей небольшого объема, таких как гибкие диски. На жестких дисках практически не применяется.
HPFS – высокопроизводительная файловая система, разработанная для операционной системы OS/2. Может также использоваться в ранних версиях Windows NT (до 3.5 включительно).
NTFS – тоже достаточно высокопроизводительная файловая система, задуманная как конкурент HPFS. Предназначена для операционных систем Windows NT/ 2000/XP, однако может применяться в Linux, FreeBSD, BeOS и других системах, как правило, в режиме только чтение.
EXT2FS – очень компактная и производительная файловая система, разработанная для операционной системы Linux. Может применяться также в системах FreeBSD, QNX и некоторых других. Кроме того, существуют программы для доступа (обычно только на чтение) к системе EXT2FS из различных версий Windows.
EXT3FS – журналируемый вариант файловой системы EXT2FS.
UFS – файловая система, используемая практически только в операционной системе FreeBSD. Характеризуется тем, что внутри дискового раздела (среза – slice) в этой системе организуется еще одна система разделов, и только в каждом из этих разделов – непосредственно файловая система.
ReiserFS – еще одна очень быстрая журналируемая файловая система, используемая обычно в Linux.
Существуют и другие файловые системы, каждая из которых, как правило, создавалась для использования в своей операционной системе. Так, собственные файловые системы имеют BeOS, QNX и т. д. Наиболее универсальной для различных ОС является система FAT32 (или FAT16).
Традиционно операции с дисковыми разделами считаются самыми опасными из программных операций на компьютере. И это не случайно: ведь при использовании какой-либо программы для операций с дисковыми разделами можно одним необдуманным действием разрушить файловую систему, а значит, потерять доступ ко всем данным, находившимся внутри нее. Для большинства пользователей такая ситуация эквивалентна удалению всех данных с диска.
Обычным способом с дисковыми разделами можно совершить лишь следующие манипуляции:
Создание раздела (при наличии на диске пространства, не занятого другими разделами);
Удаление раздела (приводящее к удалению всех данных внутри раздела);
Смена типа раздела (если программа поддерживает разные файловые системы, данные обычно теряются);
Вывод сведений об имеющихся разделах.
Данные действия в разных программах могут называться по-разному. Например, программа fdisk из комплекта DOS/Windows 95/98/Me понимает только разделы типа FAT, а все остальные для нее – просто не DOS-разделы. Кроме того, создание расширенного раздела и логического раздела внутри него для данной программы две самостоятельные операции и т. д.
При использовании простых средств, таких как вышеназванная программа, невозможно, например, изменить размер раздела. Однако часто это необходимо. Например, вы сделали один раздел FAT32 на все пространство диска, а через некоторое время захотели установить Linux или Windows NT с использованием их собственного формата файловой системы ext3fs или NTFS, а на разделе уже записаны данные. В таком случае вам придется:
Удалить дисковый раздел (при этом все данные на нем будут потеряны);
Создать на его месте два новых (и при необходимости восстановить на них данные с внешних носителей, предварительно установив операционную систему).
Чтобы избежать такого долгого процесса, были разработаны программы, позволяющие изменять размер раздела без потери данных. Одной из первых стала программа FIPS. Правда, она не изменяет размер раздела в полном смысле этого слова, а только умеет разделять имеющийся на два, но без потери данных.
ПРИМЕЧАНИЕ.
В инструкции к данной программе десять раз говорится, что важные данные надо сохранять и автор не несет никакой ответственности, однако практика показывает, что FIPS работает очень хорошо – данные ни разу не были потеряны.
Наиболее функциональной в данном контексте является программа Acronis OS Selector. Она позволяет легко не только изменять размеры разделов в графическом режиме, но и перемещать разделы по диску, а также копировать или переносить их на другой физический диск. Кроме того, можно произвольно изменять тип файловой системы раздела, скрывать разделы от той или иной операционной системы и многое другое.
Теперь, когда вы уже достаточно знаете о загрузке компьютера после его включения, необходимо разобраться, какую роль играет BIOS и чего можно достичь с помощью правильной настройки его параметров.
Из книги C++ автора Хилл Мюррей
11.2 Включение Файлов Командная строка компилятора вида#include «имя_файла»вызывает замену этой строки полным содержимым файла имя_ файла. Сначала именованный файл ищется в директории первончального исходного файла, а затем в стандартных или заданных местах. Альтернативный

Из книги Сущность технологии СОМ. Библиотека программиста автора Бокс Дональд
Включение Не все классы способны к агрегированию. Для того чтобы выставить неагрегируемые классы как часть индивидуальности другого объекта, необходимо, чтобы внешние объекты явно передавали вызовы методов внутренним объектам. Эта технология СОМ часто называется

Из книги Fedora 8 Руководство пользователя автора
7.2.1. Загрузка компьютера Рассмотрим первоначальную загрузку компьютера с момента включения питания. Вы нажимаете кнопку Power на корпусе компьютера и в его оперативную память загружается программа POST (Power On Self Test) - программа самотестирования компьютера при включении

Из книги Справочное руководство по C++
автора Страустрап Бьярн
Из книги Язык программирования С# 2005 и платформа.NET 2.0. автора Троелсен Эндрю
Включение отображения В этот момент обработчик событий Tick должен отобразить в панели toolStripStatusLabelClock текущее время, если значением по умолчанию члена-переменной DateTimeFormat является DateTimeFormat.ShowClock. Чтобы позволить пользователю переключаться между отображением даты и времени,

Из книги Delphi. Учимся на примерах
автора Парижский Сергей Михайлович
Включение динамика ПК Ключ:}

Поделись статьей:
Похожие статьи