Все, что вы хотели знать про загрузку Windows, загрузчики и восстановление загрузки ОС

В этой статье я не планирую подробно рассказывать обо всех типах загрузчиков, но хочу свести воедино всю необходимую информацию, которую нужно знать для создания загрузочных дисков, флэшек, а также для восстановления загрузчиков.

Принципы загрузки операционных систем

При включении компьютера управление процессором получает BIOS, и если он настроен на загрузку (boot) с винчестера, то он подгружает в оперативную память компьютера первый сектор диска (MBR) и передает управление ему. Если у вас несколько жестких дисков, то каждый из них содержит свою MBR. В этом случае можно или менять порядок загрузки дисков в BIOS, или же прописать все операционные системы с разных дисков в один PBR загрузчик, об этом ниже.

Сразу оговоримся, что если у BIOS у вас включен режим загрузки UEFI, то структура разделов диска у вас должна быть не MBR, а GPT. GPT имеет не только другую структуру разделов, но и другую структуру загрузочной области. Там в первый сектор записывается «заглушка» для BIOS (Protective MBR), которая служит для того, чтобы старый Legacy BIOS мог загрузиться с GPT диска в режиме совместимости, если ОС была установлена на GPT (часто в BIOS его называют CSM – Compatibility Support Module). Однако, вы никогда не сможете загрузить ОС с MBR диска, если в BIOS выставлена загрузка в режиме UEFI.

При загрузке операционной системы, сначала считывается первый сектор с устройства загрузки, представляющий собой главную загрузочную запись (Master Boot Record — MBR). Стандартно, в качестве MBR выступает первый сектор загрузочного диска. MBR содержит список разделов, признак активного раздела (раздела, с которого будет выполняться загрузка ОС), некоторые служебные данные, а также программный код для считывания в память загрузочного сектора активного раздела (Partition Boot Record — PBR) и передачи ему управления.

Размер сектора на жестком диске — 512 байт. В секторе MBR хранятся данные, которые должны заканчиваться специальной сигнатурой. Этим словом называется специальная, строго установленная, последовательность из 2 байт с шестнадцатеричными значениями 55h AAh, которая записывается в последние 2 байта сектора и соответственно имеет смещение от начала сектора 1FEh. Если хотя бы один из двух последних байтов отличается по значению, считается, что первый сектор не является MBR и не содержит осмысленной информации. Если компьютер при старте, прочитав первый сектор, не обнаружит правильной сигнатуры, он не будет передавать управление располагающемуся там коду, даже если он правильный, а выдаст сообщение о том, что главная загрузочная запись не найдена.

Общая структура MBR может быть представлена следующей таблицей:

Смещение Длина Описание

000h 446 Код загрузчика

1BEh 64 Таблица разделов

1CEh 16 Раздел 2

1DEh 16 Раздел 3

1EEh 16 Раздел 4

1FEh 2 Сигнатура (55h AAh)

Длина указана в байтах.

Как видно, MBR может содержать информацию максимум о 4 разделах. Каждый 16-байтовый блок, содержащий информацию о разделах, в своем начале содержит признак активности раздела — т.е. признак того, что операционную систему следует загружать именно из этого раздела — может иметь значения 80h (раздел активен) и 00h (раздел не активен). Количество активных разделов должно быть не более одного.

Шестнадцатеричный однобайтовый код далее указывает на тип (ID) раздела. Например, 07h – раздел типа NTFS, 0Bh – FAT32, 17h – скрытый NTFS раздел, 27h – системный скрытый NTFS раздел для восстановления системы.

Типы MBR

Выше мы увидели, что в сектор MBR записывается код загрузчика. Что же это? Дело в том, что в MBR может быть записан как «стандартный» загрузчик, так и альтернативные загрузчики.

Существуют следующие распространенные типы MBR:

• Windows NT версий 5.х и 6.x, занимает 1 сектор. Может загружать ОС только с первичного активного раздела.
• GRUB4DOS версий 5.х и 6.x – занимает 16 секторов. Представляет собой файл gbldr.mbr. также его можно установить в качестве PBR прямо в раздел.
• GRUB 2.0 – универсальный загрузочный менеджер, занимает 63 сектора. Состоит из файлов boot.img и core.img. Может работать с любыми файловыми системами и загружать ОС как с первичных, так и логических разделов.
• PLoP – занимает 62 сектора и имеет продвинутый интерфейс. Позволяет организовать загрузку с CD/Floppy/USB без поддержки и обращения к BIOS.
• UltraISO USB-HDD – занимает 1 сектор и позволяет выполнять загрузку с внешних USB HDD дисков.

Конечно, с учетом многообразия ОС, существует масса других MBR, но они не так популярны.

Операционные системы дружат только с определёнными типа загрузчиков, однако это не значит, что их нельзя модифицировать для поддержки других ОС. Так, в Windows MBR можно добавить информацию о Linux разделе, но этого недостаточно, чтобы Linux стал грузиться. Для этого также потребуется редактировать и PBR. Однако линуксовый LDLINUX.SYS требует наличия своего микрокода в MBR, чтобы обращаться к нему в процессе загрузки, то есть если у вас загрузочная запись Windows NT MBR, а загрузчик GRUB, то такая схема работать не будет. Виндовсовые загрузчики могут обойтись без наличия соответствующего микрокода в MBR, поэтому они могут грузиться и через GRUB MBR.

Главное, что вам нужно понять, что MBR содержит микрокод, инструкции для процессора, а не файлы. PBR же указывает на загрузчик, который является файлом.

Разнообразие PBR

Мы с вами выяснили, что MBR передает управление на активный раздел с PBR. PBR (Partition Boot Record), так же называют volume boot record (VBR) – это микрокод в начальном секторе раздела диска (часто это сектор 63), который содержит информацию, какой же загрузчик искать.

Существуют следующие загрузчики:

Тип MBR — NT 5.x/6.x, 1 сектор

• io.sys для MS-DOS, Windows 95/98/МЕ
• ntldr для Windows 2000/XP/2003
• bootmgr для Windows Vista/7/8/8.1/10

Тип MBR — Grub4DOS, 18 секторов

Тип MBR — LILO/GRUB и др. линуксовые (к-во секторов зависит от версии и количества файлов)

• ldlinux.sys – основной базовый модуль
• syslinux.sys — для загрузки с FAT, FAT32, NTFS
• isolinux.bin — для загрузки с iso9660
• pxelinux — для загрузки по PXE
• extlinux для загрузки с ext2/ext3/ext4 или btrfs

Как я сказал выше, загрузчик является не загрузочной областью, а бинарным файлом.

• Файлы Windows NTLDR или BOOTMGR должны лежать в корне активного системного раздела и работают они по-разному. Об этом ниже.
• Файл GRLDR используется Grub4DOS также должен лежать в корне партиции, с котрой выполняется загрузка
• Syslinux – универсальный загрузчик, содержащий много модулей и поддерживающий загрузку с файловых систем ext2/¾, FAT, NTFS, CD/DVD дисков, по сети через PXE. Позволяет организовать текстовое или графическое загрузочное меню.
  Чаще всего этот загрузчик используют для запуска Linux с файловых систем FAT/NTFS или же создания мультизагрузочных USB флэшек, позволяющих загружать как Linux-совместимые приложения под DOS, так и Windows PE.

Например, типичные пример создания мультизагрузочной флэшки – Multiboot USB 2k10, создаваемые уважаемыми conty9 & korsak7. Мультизагрузочный диск системного администратора с возможностью загрузки c CD/DVD, флешки, USB-HDD и обычного HDD и состоящий из нескольких Windows PE-сборок, а также DOS версий продуктов компании Acronis – например Acronis True Image (выполнены на Linux-ядре). Именно из-за этого смешанного зоопарка систем и приходится использовать загрузчик Syslinux (хотя можно и Grub4DOS).

В своем арсенале вам необходимо обязательно иметь утилиту BootICE. Уникальная в своём роде утилита для изменения или бэкапа/восстановления MBR (Master Boot Record) или PBR (Partition Boot Record). С BOOTICE, вы можете легко изменять тип MBR/PBR. Поддерживается загрузочные записи: Grub4DOS, SysLinux, PLoP, MS NT52/60… Например, с помощью этой утилиты, вы можете установить Grub4DOS вашим MBR или PBR, установить NTLDR или BOOTMGR к вашему PBR, установить SYSLINUX на PBR, и так далее.

Как при включении компьютера выбрать устройство с которого загружаться (привод CD/DVD, флешку, жесткий диск)?

Здравствуйте! Сегодня отдыхал целый день, воскресение же. Но ближе к вечеру подумал, что нужно, нужно что-то полезное написать в блог. Стал думать, что же я еще не писал, и что может пригодиться вам в процессе решения разных компьютерных поломок, и тут пришла мысль, что о том как войти в BIOS я уже написал, и как в нем выставить загрузку с привода CD/DVD, или флешки тоже написал, но есть же еще способ, которым при включении компьютера можно выбрать устройство для загрузки без необходимости заходить в BIOS. Об этом и напишу, уверен, что этот совет пригодиться многим.

Выбирать с какого устройства нужно запустить компьютер, приходиться часто. Например вы хотите установить Windows, или просто загрузить компьютер с загрузочного диска Dr.Web LiveCD , что бы просканировать компьютер на вирусы. И для этого приходиться заходить в BIOS, искать где находиться этот пункт в котором устанавливается порядок загрузки, а еще и на разных компьютерах это все делаться по разному, и многие на этом этапе забрасывают идею самостоятельно чинить компьютер. Если же вам например нужно один раз загрузиться с CD/DVD диска, или флешки, то можно обойтись и без изменения настроек в BIOS-е. И сейчас я расскажу вам как это сделать.

Выбираем устройство загрузки при включении компьютера

Вставляем диск в привод, или подключаем флешку. Перезагружаем компьютер и как только он начнет загружаться, нажимаем клавишу F11.

Появиться окно “Please select boot device:” , в котором с помощью стрелок вверх и вниз выбираем нужное нам устройство, с которого мы хотим загрузиться, и подтверждаем свой выбор нажатием на “Enter” . Как видите, у меня есть возможность загрузиться с привода, флешки и конечно же жесткого диска.

Какое устройство выберите, с такого и пойдет загрузка. Как видите, все намного проще, чем копаться в настройках BIOS-а. Если у вас при нажатии на F11 ничего не происходит, то тут есть по крайней мере два варианта:

• У вас USB клавиатура, а в настройках BIOS отключена поддержка таких клавиатур при запуске компьютера. Нужно подключить обычную клавиатуру, и уже с ее помощью зайти в БИОС и в пункте Integrated Peripherals найдите USB Keybord support и установите значение Enable . После этого должна работать ваша USB клавиатура.
• И второй случай, это просто у вас для вызова меню выбора загрузочного устройства при включении компьютера установлена другая клавиша, или просто эта функция отключена в том же BIOS-е. Например в ноутбуках Acer в БИОС-е есть пункт “F12 select boot device” (или что-то в этом роде), который нужно включить установив Enable . После этого меню будет вызываться по клавише F12 .

Вроде бы все написал, будут вопросы, задавайте. Удачи!

Windows не запускается. Как восстановить загрузку ОС?

Отказ компьютера от запуска операционной системы является распространенным симптомом большинства возможных ошибок. Вредоносное программное обеспечение, повреждение загрузочного сектора жесткого диска, неполадка файла в системном разделе — все это может стать причиной сбоя, которая способна мгновенно вывести ПК из строя.

Как восстановить работоспособность Windows? Давайте рассмотрим этот вопрос подробнее. Но прежде нужно разобраться с тем что же собой представляет загрузочный сектор.

Что такое загрузочный сектор

Загрузочный сектор — это небольшой по размеру раздел жесткого диска, который создается всякий раз когда вы форматируете накопитель. Он содержит в себе определенный код, взаимодействующий с BIOS и помогающий ему управлять процессом запуска операционной системы Windows.

Тем не менее данный сектор не выступает исключительно инструментом запуска — в нем также размещена главная загрузочная запись (MBR), содержащая в себе сигнатуру диска, таблицу разделов и сам загрузочный код.

В момент подачи питания на компьютер, BIOS перенаправляет главный загрузочный код в оперативную память устройства и передает ему все права на дальнейшую работу с процессами запуска. Далее MBR сканирует таблицу разделов, определяет активный и создает копию загрузочного сектора в ОЗУ. Он нужен для того, чтобы начать прямую работу непосредственно с HDD.

В данном томе, как и любой другой части жесткого диска, могут возникать похожие сбои — поврежденные, отсутствующие файлы и даже физические повреждения.

Если процесс запуска загрузочного сектора был завершен неудачно, вы можете столкнуться со следующими ошибками:

• Error loading operating system . Ошибка загрузки операционной системы.
• Reboot and select proper boot device . Перезапустите систему и выберите подходящее загрузочное устройство.
• Missing operating system . Операционная система отсутствует.
• Invalid partition table . Недопустимая таблица разделов.
• Bootmgr is missing . Bootmgr отсутствует.
• FATAL: No bootable medium found! System halted . FATAL: Не найдено загрузочное устройство! Работа системы прекращена.

Если вы столкнулись с одной из вышеописанных ошибок, это говорит о том, что в загрузочном секторе жесткого диска произошла явная ошибка и, без применения специальных мер, операционная система больше не сможет запуститься.

Тем не менее нет поводов для беспокойств! Ниже мы рассмотрим возможные причины возникновения ошибок и Среду Восстановления Windows , которая поможет без лишних сложностей устранить возникшие неполадки.

Проверка возможных причин сбоя

Проверка состояния сети

Первое на что необходимо обратить внимание — это удостовериться в том, подключен ли ваш компьютер к сетевому питанию. В данной ситуации никаких ошибок не наблюдается, тем не менее иногда можно упустить из виду подобный нюанс.

Если вы пользуетесь настольным ПК, проверьте следующее:

• Убедитесь, что переключатель питания на задней панели корпуса находится в активном состоянии.
• Убедитесь, не отходит ли кабель питания.
• Удостоверьтесь в том, что кабель не “сгорел”.
• Проверьте работает/подключен ли монитор.

Если вам довелось столкнуться с аппаратным повреждением, единственным решением остается замена оборудования.

Отсутствует загрузочное устройство

Столкнувшись с ошибкой “ FATAL: No bootable medium found! System halted ”, смело можно заподозрить неправильный порядок загрузки устройства. Чтобы ее исправить, войдите в BIOS или UEFI и установите правильный загрузочный диск. Если же вы его не обнаружили в списке доступных накопителей, то вполне вероятно, что он поврежден и больше не может использоваться.

В некоторых случаях ошибку в BIOS определить невозможно. И поэтому единственным доступным методом восстановления остается подключение внешнего загрузочного накопителя с Windows 10, который поможет восстановить поврежденные файлы.

Если попытки восстановления системы с помощью данного способа не принесли желаемый результат, вероятно в вашем компьютере повреждено оборудование.

Сбой во время запуска Windows

Нередки случаи, когда неполадка операционной системы не показывает себя сразу. Применимо к данной ошибке, Windows начинает свою работу в штатном режиме, однако не может пройти через процесс запуска полностью — сталкивается с ошибкой на половине пути.

Как и с предыдущей ошибкой, единственный верный способ исправления неполадки — совершить восстановление при помощи загрузочного устройства. Если вы столкнулись с отказом в восстановлении системы, вероятно произошло аппаратное повреждение.

Возникновение синего экрана смерти

Синий экран смерти. Про него ходит много историй — от смешных, включающих в себя мемы, до не очень приятных, если они затрагивают нас. Возникает он преимущественно в случае аппаратного сбоя или неполадках в программном обеспечении. Ярким примером может послужить вредоносное ПО или поврежденный драйвер, вызывающий при запуске разного рода сбои.

Чтобы узнать причину неполадки, прежде всего необходимо запустить компьютер в безопасном режиме. Это объясняется тем, что в подобном состоянии Windows не загружает драйверы или какое-либо другое программное обеспечение. Следовательно, если работа компьютера стабильна в безопасном режиме, попробуйте удалить недавно установленные драйверы или же совершите восстановление системы.

В случае, если удаление поврежденного ПО, проверка на наличие вирусов и восстановление системы оказались бессильны, остается только переустановить Windows.

Способы исправления неполадки

Не на всех ПК есть возможность ручного запуска среды восстановления Windows. В таких случаях необходимо на рабочем компьютере создать загрузочный накопитель с установленной на вашем устройстве версией операционной системы. Завершив создание внешнего диска, подключите его к компьютеру и воспользуйтесь следующей инструкцией:

1. На экране приветствия выберите параметр Восстановление системы .

2. Перейдите в раздел Диагностика .