Этапы загрузки операционных систем

Давным-давно, когда я был маленьким работал в институтской лаборатории на большом компьютере СМ-3 (что-то вроде знаменитой PDP-11), bootstrapping (загрузка) ЭВМ выглядела так. В фотосчитыватель заправлялась коротенькая бумажная перфолента с пробитой на ней программой начальной загрузки, запускался процесс считывания, а дальше … как повезет.

Дело в том, что бумажная ленточка постепенно изнашивалась, начинала плохо читаться, и ЭВМ могла с первого раза «не завестись». В этом случае процесс нужно было повторять, порой несколько раз, до победного конца. Когда ленточка окончательно выходила из строя и машина никак не хотела «оживать», приходилось временно вводить программу начальной загрузки вручную при помощи расположенных на передней панели переключателей. Тут, главное, было не торопиться и не делать ошибок.

В современных компьютерах процесс загрузки большей частью автоматизирован, однако это не означает, что он не заслуживает того, чтобы с ним познакомиться.

Основные определения и этапы загрузки операционной системы

Включение компьютера, POST, BootMonitor

Начальный этап загрузки операционной системы после включения компьютера начинается в BIOS (Basic Input/Output System — базовая система ввода-вывода). В настройках BIOS мы указываем загрузочное устройство, или ряд загрузочных устройств в порядке их приоритета. Возможны различные варианты загрузки и их комбинации: с жесткого диска, CD/DVD – диска, USB-flash и другие.

Сразу после прохождения POST (Power-On Self-Test — самотестирование после включения) BIOS компьютера начнет поочередно перебирать указанные загрузочные устройства до тех пор, пока на одном из них не найдет подходящую специальную запись, в которой содержится информация о дальнейших действиях.

Загрузчик 1-го уровня. Master Boot Record

Master Boot Record — главная загрузочная запись, расположена в первых физических секторах загрузочных устройств хранения. Она содержит таблицу разделов (Partition Table) и исполняемый код.

Главной задачей программы, записанной в MBR, является поиск активного системного раздела диска и передача управления его загрузочному сектору. Таким образом, эту стадию можно назвать подготовительной, в силу того, что непосредственно загрузки самой ОС еще не происходит.

Системным принято называть раздел диска (устройства хранения) на котором расположены файлы операционной системы, отвечающие за процесс загрузки ОС (сама операционная система может размещаться в другом разделе). В принципе, системных разделов может быть несколько, поэтому один из них отмечается как активный. Именно его ищет программа, загруженная с MBR.

Загрузчик 2-го уровня. Partition Boot Sector

Следующим этапом загрузки компьютера является передача управления исполняемому коду, записанному в PBS (Partition Boot Sector — загрузочный сектор активного раздела). PBS расположен в первом секторе (секторах) соответствующего раздела диска. В коде PBS прописано имя файла загрузчика операционной системы, которому и передается управление на этом этапе.

Начальный этап загрузки операционной системы. Менеджер загрузки ОС

Первоначально в Linux загрузчиком являлся LILO (Linux Loader). В силу имевшихся в нем недостатков, главным из которых была неспособность понимать используемые в Linux файловые системы, позднее начал использоваться загрузчик GRUB (GRand Unified Bootloader) в котором недостатки LILO были исправлены.

Если речь идет о версиях Windows до Vista, например, Windows XP, то будет загружен Ntldr. Он, в свою очередь, считывает информацию из текстового файла Boot.ini, в котором записана информация об установленных операционных системах.

Загрузка ядра операционной системы

Завершающим этапом загрузки операционной системы является загрузка ядра ОС и передача ему управления.

Несколько лет назад в моей практике был такой забавный случай.

Меня попросили помочь одному человеку купить и привести в порядок компьютер для дома. Товарищ этот на тот момент времени только-только вышел на пенсию, а до этого работал в должности начальника и компьютер видел, по большей части, издалека, на столе у своей секретарши. После выхода на пенсию у него появилось время и желание компьютер освоить. Ну что, по-моему, замечательно. Компьютер мы ему подобрали недорогой, но добротный и с хорошим, по тем временам, монитором. Я поставил и настроил кое-какие программы, показал как ими пользоваться. Господин обзавелся книжкой из серии «Что-то там для чайников» и мы расстались абсолютно довольные друг другом.

Примерно через неделю мой подопечный позвонил мне по телефону и чуть не плача сообщил, что все пропало и компьютер больше не работает. Благо, запираться он не стал и честно рассказал, как было дело. А дело было так. Товарищ полез исследовать содержимое своего компьютера и нашел в корне диска С:\ несколько подозрительных и «ненужных», на его взгляд, файлов. Он решил освободить место и файлики эти попросту удалил. Думаю, что все уже догадались, что это были boot.ini, ntldr, ntdetect и др. Поправить ситуацию сложности не представляло, разве что пришлось ехать к нему еще раз.

К слову сказать, для того, чтобы получить проблемы с загрузкой Windows XP, можно было и ничего не стирать, а слегка «подправить», например, boot.ini.

Видимо Microsoft как то узнала об этом случае и в следующей версии своей ОС решила припрятать файлы загрузчика получше.

Особенности загрузки операционных систем Windows Vista / 7 / 8

В Windows Vista или Windows 7 / 8 диспетчер загрузки называется Bootmgr. Он читает список установленных операционных систем не из простого текстового файла, коим является boot.ini, а из системного хранилища BCD (Boot Configuration Data), доступ к которому осуществляется посредством специальной утилиты bcdedit.exe .

Но это еще не все. Откроем “Управление компьютером” –> “Управление дисками” >

Процесс стандартной инсталляции операционной системы Windows Vista / 7 / 8 создает в начале диска дополнительный раздел «Зарезервировано системой». Ему не присваивается буква диска, благодаря чему, если не сделать дополнительных шагов, и сам раздел и его содержимое будут скрыты от пользователя. Этот основной раздел имеет статус «Системный» и «Активный» и, следовательно, удалить его тоже нельзя.

В Windows 7 размер такого раздела составляет 100 МБ, из которых занято около 30 МБ, в Windows 8 – уже 350 МБ, причем занято из них 105 МБ. Такая разница объясняется тем, что в Windows 8 на этот раздел перенесена папка “Recovery”.

Посмотрим содержимое раздела «Зарезервировано системой». Для этого назначим ему букву диска, например, «W» в “Управление дисками”. Дополнительно откроем «Панель управления» –> «Параметры папок» и на вкладке «Вид» снимем галку с «Скрывать защищенные системные файлы» и поставим отметку на «Показывать скрытые файлы, папки и диски».

Если в системе установлен файловый менеджер FAR Manager, то для просмотра можно воспользоваться им и не заниматься настройкой видимости скрытых файлов.

Так выглядит содержимое раздела «Зарезервировано системой» в Windows 8 >

Как и ожидалось, в корне раздела мы видим загрузчик Bootmgr.

А так выглядит часть содержимого папки «Boot» >

В папке мы находим базу хранилища данных конфигурации загрузки BCD и сопутствующие ей папки с языковыми файлами и файлами шрифтов.

Для полноты картины осталось сказать о том, какой раздел называется загрузочным. Ответ уже показан на картинке с томами Windows 7. Очевидно, что это раздел, на котором находятся все основные файлы операционной системы.

Ну что же, запомнить названия разделов диска очень легко по принципу «всё наоборот» — на системном нет системы (операционной), но расположен загрузчик третьего уровня, на загрузочном как раз отсутствует загрузчик, но находится сама система . Естественно, эта «запоминалка» работает только тогда, когда есть несколько разделов. Если раздел один, то он может быть сразу системным, активным и загрузочным.

Главной задачей загрузчика 3-го уровня, в роли которого выступает, в зависимости от типа ОС, Bootmgr, Ntldr или GRUB, является чтение с загрузочного диска и загрузка ядра операционной системы. Кроме того, в случае множественной загрузки, когда на компьютере установлено несколько операционных систем, загрузчик 3-го уровня позволяет выбирать нужную при каждом запуске компьютера.

Классической ошибкой, которой Microsoft посвятила отдельную статью, является установка Windows XP после Windows Vista / 7 /8. Установщик Windows XP помечает свой раздел как активный, после чего, во время загрузки, MBR передает управление PBS этого раздела а он, в свою очередь, — Ntldr. Загрузчик Windows XP ничего не знает о более поздних версиях операционных систем Windows и их загрузка становится невозможной. Лечится достаточно легко, но неискушенного пользователя такая ситуация может поставить в тупик.

Добавить к этому практически нечего и можно переходить непосредственно к редактированию загрузочного меню. Начнем с загрузочного меню Windows.

Как запустить систему Windows через BIOS с установочного диска

В некоторых случаях может потребоваться запустить или загрузить компьютер с помощью установочного диска Windows 7 или USB флэш-памяти, если нужно выполнить следующие действия.

• Установить или переустановить Windows 7. Дополнительные сведения об установке Windows 7 см. Установка и переустановка Windows 7.
• Восстановление Windows 7 после серьезной ошибки. Если Windows вовсе не запускается на компьютере, можно воспользоваться средством восстановления и другими инструментами в меню «Параметры восстановления системы» на установочном диске Windows 7 или USB флэш-памяти. Эти инструменты могут помочь восстановить работу Windows 7. Дополнительные сведения см. Восстановление: вопросы и ответы и Что такое восстановление операционной системы компьютера Windows?

Примечание: Если вы пользуетесь планшетным или другим компьютером с сенсорным экраном, для запуска средства восстановления и других инструментов в меню «Параметры восстановления системы», возможно, придется подключить клавиатуру и мышь.

Запуск Windows 7 с установочного диска

1. Включите компьютер, вставьте установочный диск Windows 7 или USB флеш-память, а затем выключите компьютер.
2. Запустите компьютер.
3. Нажмите любую клавишу после появления соответствующего запроса и следуйте отображаемым указаниям.
4. На странице Установка Windows, который появится на экране, щелкните Установить сейчас, чтобы начать процесс установки, или Восстановить компьютер, чтобы открыть список параметров восстановления системы.
5. Следуйте инструкциям.

Если не появляется страница установки Windows

Если страница установки Windows не появляется и не появляется запрос на нажатие любой клавиши, возможно, DVD-дисковод или USB флэш-память нужно установить как первое устройство загрузки. Для этого следует изменить настройки базовой системы ввода-вывода (BIOS) компьютера.

Примечание: Большинство новых компьютеров может запускаться с USB-устройства, но старые компьютеры могут не иметь такой возможности. Дополнительные сведения смотрите в сопроводительной документации компьютера или на веб-сайт его производителя.

Изменение параметров загрузки в системе BIOS

Прежде чем вносить изменения в настройки BIOS, проверьте наличие такой возможности в документации компьютера или на веб-сайте его производителя.

Процедура входа в систему BIOS и внесения изменений в ее настройки может отличаться в зависимости от производителя компьютера, или, возможно, выбрать устройство загрузки можно и без изменения настроек BIOS.

Внимание! Изменять настройки BIOS следует осторожно. Интерфейс BIOS предназначен для опытных пользователей, и изменение параметров может помешать запуску компьютера должным образом.

1. Включите компьютер, вставьте установочный диск Windows 7 или USB флэш-память и перезагрузите компьютер.
2. В современных компьютерах обычно отображается меню загрузки. В меню загрузки выберите BIOS setup, BIOS settings, или пункт с похожим названием.

Процедуры могут различаться в зависимости от производителя BIOS. Обычно нужно нажать определенную клавишу (например, F2 , F12 , Delete , Esc ) или комбинацию клавиш сразу после включения компьютера, но до запуска Windows. Если на экране появилась эмблема Windows, следует повторить попытку, выждав появления приглашение войти в Windows и снова перезагрузив компьютер.

1. Появится экран настроек BIOS. На экране настроек BIOS выберите пункт, который называется Boot order или похожий. Настройки порядка загрузки могут также быть приведены в разделе Advanced settings или подобном этому.

Выберите DVD-дисковод или USB флэш-память как первое устройство загрузки. (USB флеш-память может быть в категории Removable devices или подобной этой.)

Сохраните изменения настроек и выйдите из системы BIOS.

Перезагрузите компьютер и запустите Windows 7 с установочного диска или USB флэш-памяти, как описано выше.

Как выбрать виндовс (Windows) при загрузке?

У многих пользователей компьютеров установлено более одной операционной системы и поэтому возникает логичный вопрос — как выбрать виндовс при загрузке? Вообще по умолчанию, нам не нужно ничего делать, но бывают тяжёлые случаи.

Как уже сказал, загрузчик не требует каких-либо действий от пользователей для выбора виндоус при загрузке компьютера, так как предлагает список из установленных ОС на компьютере из которого стрелочками необходимо выбрать нужную. Прежде чем выбрать ОС по умолчанию у пользователя есть 30 секунд для совершения действия.

Однако если это окно не появляется или же вы не успеваете совершить действие, то есть 2 возможные причины происходящего —

• На компьютере установлена только одна операционная система
• Время на выбор ОС слишком короткое.

Как проверить сколько ОС на компьютере?

При загрузке компьютера необходимо нажимать клавишу F8 до появления списка. Список будет состоять из всех ОС, которые видит компьютер. Из этого списка мы можем выбрать виндовс для загрузки, ну или другую систему.

Если время на выбор ОС слишком короткое.

В данном случае нужно его увеличить.

Для Windows XP — выбираем «Свойства» у компьютера (ПКМ по значку). На вкладке «Дополнительно» щёлкаем по «Загрузка и восстановление» и там «Параметры». Откроется такое окно —

Для Windows 7 — «Свойства» у значка моего компьютера. Слева «Дополнительные параметры системы». На вкладке «Дополнительно» выбираем «Загрузка и восстановление». Далее, думаю, понятно, что необходимо редактировать. По умолчанию даётся 30 секунд на выбор, можно уменьшить или увеличить этот параметр под свои нужны, чтобы успевать выбирать windows или другую ОС при загрузке.

Пользователи Windows 10 нередко сталкиваются с ситуацией возникновения синего или черного экрана при запуске системы с сообщением об ошибке. Ошибки при загрузке очень неприятны пользователю, тем более, что даже воспользоваться компьютером не.

Работа компьютера — сложный процесс, который задействуем много процессов и соответственно данных, которые часто остаются в системе, даже когда не используются. Эта статья посвящена чистке виндовс 7 2-мя разными.

Часто при запуске компьютера мы запускаем одни и те же программы, поэтому для экономии времени можно указать, какие программы запускать при загрузке ОС. В этой статье я расскажу о том, как настроить автозапуск в Windows 7. Существует 2 способа.