Запуск ос семейства windows

Лекция №1 «Установка и настройка ОС семейства Windows»

Операционная система (ОС) – это совокупность программных средств, осуществляющая управление ресурсами компьютера, запуск прикладных программ и их взаимодействие с внешними устройствами и другими программами, а также обеспечивающая диалог пользователя с ЭВМ. Ресурсом является любой компонент ЭВМ и предоставляемые им возможности: центральный процессор, оперативная и внешняя память, внешнее устройство, программа и т.д. ОС загружается в ОП при включении компьютера и предоставляет пользователю удобный способ общения (интерфейс) с вычислительной системой.

Классификация операционных систем

Сетевые ОС предназначены для управления ресурсами компьютеров, объединенных в сеть с целью совместного использования данных. В большинстве случаев сетевые ОС устанавливаются на один или более достаточно мощных компьютеров – серверов, выделяемых для обслуживания сети и совместно используемых ресурсов. Все остальные ОС считаются локальными и могут использоваться на любом персональном компьютере в том числе и на отдельном компьютере, подключенном к сети.

Она заключаются в обеспечении нескольких видов интерфейса:
• интерфейса между пользователем и программно-аппаратными средствами компьютера (интерфейс пользователя);
• интерфейса между программным и аппаратным обеспечением (аппаратно-программный интерфейс);
• интерфейса между разными видами программного обеспечения (программный интерфейс).

В настоящее время существует большое количество различных операционных систем. К наиболее популярным относятся ОС семейства Linux и ОС семейства Windows.

1. Установить тип загрузки, соответствующий типу носителя с которого будет устанавливаться ОС.
Как правило установка ОС производиться с оптического носителя, поэтому необходимо установить возможность загрузки компьютера с оптического носителя.
2. Подготовить жесткий диск.
Создать разделы на жестком диске в соответствии со своими предпочтениями.
3. Выбрать вариант установки ОС.
Практически все современные ОС позволяют в процессе установки указать компоненты, которые будут установлены.
4. Проверка подлинности ОС.
На данном этапе установщик ОС может потребовать ввода серийного номера
5. Указать данные пользователя, параметры клавиатуры, информацию о сети.
6. Завершить установку ОС.

Windows Boot Manager — что это такое, как найти

Любое взаимодействие с компьютером начинается с загрузки операционной системы. Для правильного запуска ОС и контроля за процессом ее инициации существует служба Windows Boot Manager, название которой в переводе значит «Менеджер загрузки виндовс».

Windows Boot Manager — что это такое

Пользователи зачастую пугаются, когда вместо привычного процесса загрузки ОС видят какое-либо сообщение от Windows Boot Manager, что это такое многим неизвестно, и кажется, что с компьютером случилось что-то непоправимое. На самом деле виндовс бут менеджер — это просто комплекс программ и команд, которые контролируют включение операционной системы, загрузку всех компонентов, необходимых для ее полноценного функционирования и инициализацию аппаратных составляющих компьютера.

BootManager отвечает за выбор текущей операционной системы, если их установлено несколько

На всех ОС семейства виндовс программное обеспечение Windows Boot Manager находится в БИОС (на более новых версиях в UEFI) и хранится в ПЗУ (энергонезависимой постоянной памяти, расположенной на материнской плате). При загрузке компьютера или ноутбука эта служба сохраняет в его оперативной памяти ядро системы, которое начинает контролировать всю оболочку Windows.

Обратите внимание! Boot Manager функционирует только на устройствах с Windows Vista и выше, загрузчик прежних версий операционных систем работает совсем по другому принципу.

При включении компьютера первым делом запускается БИОС, он инициализирует все необходимые для загрузки компоненты, в том числе и Windows Boot Manager, а также возможность машины воспринимать команды от пользователя. После этого в работу вступает сам виндовс бут менеджер, который запускает остальные системные утилиты, берущие на себя управление ОС. После этого менеджер загрузки уходит в режим ожидания и инициализируется только при следующем включении ПК.

Принцип загрузки ОС семейства виндовс

Действия Windows Boot Manager при загрузке операционной системы:

1. Запуск утилит, необходимых для работы ОС.
2. Идентификация и первоначальная настройка аппаратной части ПК.
3. Запись ядра операционной системы в ОЗУ.
4. Первоначальная настройка ядра системы.
5. Передача контроля над всеми процессами ядру.
6. Уход в режим ожидания до следующего включения компьютера.

К сведению! Для продолжения процесса включения виндовс используется системный загрузчик winload.exe, который также вызывается при помощи Boot Manager.

Как найти Windows Boot Manager

Поскольку Boot Manager — это не одна конкретная утилита, а комплекс нескольких программ и процессов, то открыть его напрямую невозможно. Информация службы находится в BCD — хранилище данных конфигурации загрузки (аналоге файла boot.ini из прежних версий виндовс).

Файл bootmgr (скрытый и доступный только для чтения) хранится в корневом каталоге раздела, который в «Управлении дисками» отмечен как «Активный» (на большей части компьютеров под управлением виндовс он не имеет собственной буквы диска и обозначается как «Зарезервированный системой»).

Загрузочный раздел диска, зарезервированный системой

Обратите внимание! Если системный раздел не выделен, то искомый файл находится в основной директории диска С.

Как настроить Windows Boot Manager

Чтобы изменить настройки bootmgr (включить или, наоборот, отключить модули конфигуратора запуска) используется служба «Конфигурация системы». Вызвать приложение можно при помощи службы «Выполнить» (вызывается горячими клавишами «Win + R»), в окно которой вводится команда «msconfig». Искомая служба находится во вкладке «Загрузка».

Раздел «Загрузка» в меню «Конфигурация системы»

Иногда при установке ОС с флешки может возникнуть ошибка «Bootmgr is Missing», которая обозначает, что флешка не сделана загрузочной (не имеет пометки boot), либо в БИОС не выставлен приоритет загрузки USB HDD.

Обратите внимание! Чтобы исправить ошибку, первым делом следует поменять настройки BIOS/UEFI, а если это не поможет, то делать заново флешку с правильными значениями.

Почему Windows загружается с Windows Boot Manager, а не с диска с системой

Операционные системы семейства виндовс, начиная с висты, созданы так, что для их полноценной загрузки нужна служба виндовс бут менеджер. Если по каким-либо причинам принцип инициализации требуется изменить, следует отключить Windows Boot Manager в настройках конфигурации системы или выбрать другой загрузочный диск в BIOS (или на устройствах с более новыми материнскими платами UEFI).

Описание процесса удаления Windows Boot Manager

Полностью удалить Windows Boot Manager невозможно, реально только отключить. Это можно сделать двумя способами.

Через меню «Конфигурация системы»

Чтобы операционная система запускалась, минуя загрузчик, нужно выставить время, отведенное на инициацию ОС на минимум (в зависимости от версии это 0 или 3 сек.). Для этого:

1. Сочетанием клавиш «Win + R» вызывают службу «Выполнить».
2. В окно запроса вводят команду для вызова меню конфигурации «msconfig».
3. Подтверждают действие нажатием «Enter».
4. В открывшемся меню «Конфигурация системы» выбирают вкладку «Загрузка».
5. В окошке возле значения «Таймаут» пишут «0» или другое минимально доступное число.

Обратите внимание! Изменения вступят в силу при следующей загрузке компьютера или ноутбука.

При помощи настроек BIOS или UEFI

Windows Boot Manager не будет запускаться, если в настройках BIOS (или UEFI) поменять диск, с которого происходит загрузка ОС. Чтобы это сделать, нужно:

1. Перегрузить компьютер или ноутбук и войти в БИОС (обычно это делается нажатием «F12» или «Delete», информация о необходимой клавише находится в строке «Press… to enter setup»).
2. Найти пункт меню «First Boot Device» либо подобный в зависимости от модификации BIOS/UEFI или материнской платы.
3. Убрать выделение с текущего значения и выбрать другой системный диск, с которого будет загружаться виндовс.
4. Применить изменения и закрыть БИОС.

Выбор приоритета загрузки в меню БИОС

После следующей перезагрузки устройства изменения начнут действовать.

Важно! Менеджер загрузки в новых версиях Windows — достаточно стабильная и функциональная служба, поэтому отключать его без необходимости, равно как и вмешиваться в работу виндовс, не имея достаточной квалификации, не стоит.

При сбоях в работе менеджера загрузки во время включения компьютера возможно появление ошибки «Bootmgr is Missing». Для ее исправления нужно выбрать правильный загрузочный диск в БИОС либо запустить службу «Восстановление системы» Windows.

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.