Операционные системы разные, но их назначение и функции одинаковые.
Операционная система – комплекс программ, обеспечивающих взаимодействие всех аппаратных и программных частей компьютера между собой и взаимодействие пользователя и компьютера.
Структура операционной системы:
- Ядро – переводит команды с языка программ на язык «машинных кодов», понятный компьютеру.
- Драйверы – программы, управляющие устройствами.
- Интерфейс – оболочка, с помощью которой пользователь общается с компьютером.
Операционная система обеспечивает совместное функционирование всех устройств компьютера и предоставляет пользователю доступ к его ресурсам.
Процесс работы компьютера в определенном смысле сводится к обмену файлами между устройствами. В операционной системе имеются программные модули, управляющие файловой системой.
В состав операционной системы входит специальная программа — командный процессор, которая запрашивает у пользователя команды и выполняет их. Пользователь может дать, например, команду выполнения какой-либо операции над файлами (копирование, удаление, переименование), команду вывода документа на печать и т. д. Операционная система должна эти команды выполнить.
как ускорить медленный ПК #shorts #повыситьфпс #производительность #fps
К магистрали компьютера подключаются различные устройства (дисководы, монитор, клавиатура, мышь, принтер и др.). В состав операционной системы входят драйверы устройств — специальные программы, которые обеспечивают управление работой устройств и согласование информационного обмена с другими устройствами. Любому устройству соответствует свой драйвер.
Для упрощения работы пользователя в состав современных операционных систем, и в частности в состав Windows, входят программные модули, создающие графический пользовательский интерфейс. В операционных системах с графическим интерфейсом пользователь может вводить команды посредством мыши, тогда как в режиме командной строки необходимо вводить команды с помощью клавиатуры.
Операционная система содержит также сервисные программы, или утилиты. Такие программы позволяют обслуживать диски (проверять, сжимать, дефрагментировать и т. д.), выполнять операции с файлами (архивировать и т. д.), работать в компьютерных сетях и т. д.
Для удобства пользователя в операционной системе обычно имеется и справочная система. Она предназначена для оперативного получения необходимой информации о функционировании как операционной системы в целом, так и о работе ее отдельных модулей.
Запуск компьютера
При поступлении сигнала о запуске процессор обращается к специально выделенной ячейке памяти. В ОЗУ в этот момент ничего нет, если бы там была какая-либо программ, то она начала бы выполнятся.
Для того чтобы компьютер мог начать работу необходимо наличие специальной микросхемы – ПЗУ. Программы ПЗУ записываются на заводе и называются BIOS.
После включения компьютера процессор начинает считывать и выполнять микрокоманды, которые хранятся в микросхеме BIOS. Прежде всего начинает выполнятся программа тестирования POST, которая проверяет работоспособность основных устройств компьютера. В случае неисправности выдаются определенные звуковые сигналы, а после инициализации видеоадаптера процесс тестирования отображается на экране монитора.
Где скачать оригинальный образ windows 7,8,10,11#windows #скачать #настройкакомпьютера
Затем BIOS начитает поиск программы-загрузчика операционной системы. Программа-загрузчик помещается в ОЗУ и начинается процесс загрузки файлов операционной системы.
Загрузка операционной системы
Файлы операционной системы хранятся на жестком диске. Однако программы могут выполнятся, только если они находятся в ОЗУ, поэтому файлы ОС необходимо загрузить в оперативную память.
Диск, на котором находятся файлы операционной системы и с которого происходит загрузка, называют системным. Если системные диски в компьютере отсутствуют, на экране монитора появляется сообщение «Non system disk» и компьютер «зависает», т. е. загрузка операционной системы прекращается и компьютер остается неработоспособным.
После окончания загрузки операционной системы управление передается командному процессору.
Источник: studfile.net
Загрузчик, как много в этом слове. Часть 1. Начальный загрузчик
При включении ЭВМ, в общем случае, ее память не содержит какой либо полезной информации. Это касается и большой универсальной ЭВМ, и персонального компьютера, и микроконтроллера, и т.д. Да, существуют типы памяти, которые сохраняют информацию при отключении питающего напряжения, например,
Ферритовая память. Как это работало? Просто о сложном.
Разумный мир 17 июня 2021
Но это не решает проблему полностью и окончательно.
Тема статьи возникла, можно сказать, случайно. На основе комментариев и дискуссии к статье
Перекрытия бывают не только в домах. Программы с перекрытиями
Разумный мир 10 марта 2022
Там мы разобрались, но вопрос на самом деле не так прост, как кажется на первый взгляд, и довольно интересен, в том числе, в историческом аспекте.
Как вы помните, статьи из серии «как работает ЭВМ» являются больше информационно-обзорными.
Суть проблемы
Итак, как я уже сказал, после включения питания ЭВМ ничего не знает и ничего не умеет. Казалось бы, никакой проблемы нет, достаточно загрузить с диска ОС. Но задумайтесь на тем, что для загрузки программы тоже нужна программа, а память ЭВМ все еще пуста.
Я уже слышу возмущенные крики читателей «а как же ПЗУ?». Да, вы правы, но все ли так просто? Во первых, внешние устройства, с которых может быть загружена ОС, могут быть разными. И совершенно не обязательно, что все эти устройства существуют в момент производства ЭВМ. Во вторых, ОС тоже могут быть разными.
Да и постоянно выходят и новые версии уже существующих ОС, и появляются новые ОС. Да и сама ОС не обязательна для работы ЭВМ, может ведь существовать и программа работающая без ОС.
В третьих, файловые системы на тех же дисках могут быть разными и нужно как то найти, где располагается образ ОС, например. В четвертых, нельзя забывать и о загрузке по сети. Как видите, все не так просто, как может показаться обычному пользователю ПК.
Загрузка программы в память ЭВМ при ее включении, или после сброса, называется начальной загрузкой. Здесь важно именно «начальная». И ее выполняет специальная программа начальной загрузки, причем она многоступенчатая, как мы скоро увидим.
Русскоязычный термин «Начальный загрузчик» соответствует англоязычному «Boot loader». В былые времена, когда ЭВМ были большими, больше был распространен термин IPL (Initial Program Loader).
Именно начальный загрузчик и будет основным героем сегодняшней статьи.
Какие еще загрузчики бывают?
При работе ОС тоже находится работа для загрузчика. Но теперь это связывающий перемещающий загрузчик, который является частью ОС или одной из ее служебных программ. Именно этот загрузчик выполняет то, что обычные пользователи привыкли называть запуском программ. Для запуска программу нужно загрузить с диска и выполнить еще массу вспомогательных операций.
Связывающий перемещающий загрузчик мы тоже рассмотрим, но уже в следующих статьях.
Знаком термин загрузчик и тем, кто работает с микроконтроллерами. В данном случае он не обязателен и применяется больше для удобства. В том числе, для обновления прошивки в устройстве с микроконтроллером уже у пользователя.
О загрузчиках в мире микроконтроллеров мы тоже поговорим в последующих статьях цикла.
Начальный загрузчик универсальных ЭВМ
В большинстве ЭВМ установлено и доступно памяти меньше, чем максимально возможно. Поэтому часть адресного пространства может быть безболезненно использована для установки ПЗУ, а не ОЗУ.
Начальный загрузчик универсальной ЭВМ может располагаться в в свободных адресах памяти. Иллюстрация моя
Почему именно в области старших адресов памяти? Все очень просто. Во первых, физически установленная память обычно располагается именно в младших адресах. Во вторых, здесь обычно располагаются и важные области памяти, например, векторы прерываний.
Может возникнуть вопрос, что делать, если адресное пространство мало и свободных адресов нет? Например, можно использовать идею «теневого» ПЗУ
Теневое ПЗУ разделяет с ОЗУ часть адресного пространства процессора. Иллюстрация моя
После включения ЭВМ или сброса бит в регистре управления сброшен. Поэтому в область верхних адресов памяти отображается ПЗУ с загрузчиком. После окончания загрузки ОС устанавливает бит в регистре управления в 1. И с этого момента ПЗУ уходит в тень, а в верхние адреса памяти отображается обычное ОЗУ.
Теперь, когда мы разобрались с расположением загрузчика (точнее, ПЗУ с загрузчиком) в адресном пространстве процессора, можно перейти к рассмотрению, как этот загрузчик работает. И начнем мы с небольшого исторического экскурса.
Давайте окунемся во времена, когда даже алфавитно-цифровые дисплеи были редкостью. Все ЭВМ в те времена имели большие панели управления, которые производили неизгладимое впечатление на неподготовленных.
На переключателях можно было набрать адрес запуска и после нажатия кнопки (переключателя) «Пуск» процессор начинал выполнение программы с этого адреса. В таких ЭВМ в ПЗУ фактически находилось несколько отдельных загрузчиков и требовалось выбрать нужный задав адрес его начала как адрес запуска.
ПЗУ загрузчика фактически содержало набор отдельных процедур начальной загрузки. Иллюстрация моя
НМД это накопитель на магнитных дисках, НМЛ — на магнитной ленте. Какой либо диалог с оператором отсутствовал. Просто выбранный (как адрес старта) загрузчик получал управление и выполнял свою работу.
Поскольку производитель универсальной ЭВМ не мог знать, что именно будет загружаться (вспомните, что говорилось в начале статьи), размещенный в ПЗУ загрузчик, небольшая специализированная программа, назовем его аппаратным , просто считывал в память некоторый объем информации с внешнего устройства и передавал ему управление. Предполагалось, что в памяти окажется программа, которая уже будет знать, что делать дальше.
Считываемый с внешнего устройства блок информации зависел от собственно устройства. Например, перфолента считывалась до физического конца ленты, а перфокарты до конца колоды. Для магнитных дисков считывалась нулевая дорожка нулевого цилиндра. Для магнитных лент считывался первый блок ленты.
Аппаратный загрузчик считывает небольшой информационный блок с внешнего устройства в ОЗУ. Иллюстрация моя
На иллюстрации я показал место размещения считанного информационного блока абстрактно, «где то в памяти». На практике это определялось производителем ЭВМ. Например, IPL мог загружаться в самое начало ОЗУ. Или в самый конец физически установленной памяти. Правила работы аппаратного загрузчика описывались в документации.
После завершения считывания управление просто передавалось загруженной программе. Никаких проверок не выполнялось. На этом работа аппаратного загрузчика заканчивалась. И уже IPL, программный загрузчик, выполнял загрузку собственно ОС или иной программы. Это была его зона ответственности.
Дальнейшая загрузка тоже могла быть многоступенчатой. Например, IPL загружал ядро ОС, которое и занималось загрузкой всех остальных компонентов системы. Это уже не является темой сегодняшней статьи.
Важно понимать, что IPL, с какого бы устройства он не был загружен, дальнейшую загрузку ОС мог выполнять с любого устройства. Например, аппаратный загрузчик считывал IPL с перфоленты, а он уже загружал ОС с диска. Точно так же важно понимать, что не существовало универсального программного загрузчика. IPL жестко связан с тем устройством, с которого он будет загружать ОС. Не с устройством, с которого он сам загружается, а с устройством, с которого будет загружать он.
Немного позже появились диалоговые загрузчики. Теперь не нужно было помнить и набирать адреса отдельных загрузчиков, но суть не сильно изменилась. Теперь нужно было на дисплее набрать, чаще однобуквенную, команду и адрес внешнего устройства, с которого выполняется загрузка, или просто адрес устройства.
Да, на экране дисплея появлялась веселая зеленая надпись, например,
и мигающий курсор приглашал оператора подсказать, откуда выполнять загрузку. Оператор мог ввести, например,
- L 170 — загрузка к дискового накопителя имеющего адрес 70 (диск 0 УУ 7) в первом селекторном канале
- DP0 — загрузка с накопителя на пакетных магнитных дисках с номером 0
И задание адреса загрузчика с переключателей, и ручной ввод команд требовали определенных знаний, но ведь и операторы тех ЭВМ проходили обучение и были профессионалами.
Не считая диалогового режима взаимодействия с оператором, работа таких начальных загрузчиков ничем не отличалась от ранее рассмотренного.
Появление персональных ЭВМ внесло свою специфику. Ведь теперь пользователь не обязательно был специалистом. В первых ПК начального загрузчика могла не быть вовсе. Выбор программы осуществлял пользователь просто установив соответствующий картридж (ПЗУ). Или память машины делилась на две больших области — системную (ПЗУ) и пользовательскую (ОЗУ).
В системной области размещался простенький прототип ОС, часто называемый программной-монитором и интерпретатор языка программирования высокого уровня. Чаще всего Basic, реже Фокал. Встречался и Форт. написанную пользователем программу на ЯВУ можно было сохранить на обычном бытовом магнитофоне и загрузить снова. Но это выполнялось средствами собственно интерпретатора.
При этом в состав программы-монитора входил и загрузчик, позволяющий загружать с ленты и двоичные программы. Этот загрузчик имеет некоторое сходство с начальным, но предназначен для другого. Он просто считывает двоичную информацию с ленты и размещает ее начиная с заданного адреса.
Появление и развитие IBM-PC потребовало сделать процедуру начальной загрузки еще более простой для обычного пользователя. Да, некоторые первые IBM-PC тоже имели ПЗУ с встроенным интерпретатором Basic. Но все таки это были уже далеко не игрушечные 8-битные машины. И для этих машин требовался именно полноценный начальный загрузчик.
Поскольку сначала из внешних носителей были только дискеты, загрузчик не был сложным и многофункциональным. Но он уже проверял, что именно загружается. Проверка сводилась к простой двухбайтной сигнатуре. Если ее не было, на экран выдавалось сообщение, что носитель не содержит загружаемой системы. Никакого другого взаимодействия с пользователем не предусматривалось.
При этом сам процесс загрузки был точно таким же, как мы ранее рассматривали. В ОЗУ считывался «загрузочный сектор», тот самый IPL, которому и передавалось управление. Сам загрузчик в ПЗУ (по прежнему будем называть его аппаратным) был частью BIOS — базовой системы ввода-вывода. BIOS можно считать просто набором простых и достаточно стандартизованных драйверов, которые могли использовать прикладные программы, что бы не вдаваться в тонкости управления физическими устройствами. Ну и, разумеется, средством конфигурирования (настройки) некоторых параметров ПК.
Чуть позже появились жесткие диски (прозванные в народе винчестерами), самых разных размеров, интерфейсов, параметров. Потом оптические диски, компьютерные сети, USB устройства. Это привело к усложнению аппаратных загрузчиков. Но сама процедура загрузки, по сути, осталась той же самой.
Но появилось понятие «последовательность загрузки», очередности перебора внешних накопителей, с которых машина пытается загрузиться. Если не получилось загрузиться с первого устройства, то выполняется попытка загрузки со второго, и так далее.
Если говорить о ПК, то на смену MBR пришла GPT, появилось множество файловых систем, на смену BIOS пришел UEFI. Но сама идея начальной загрузки универсальной ЭВМ осталась неизменной. Начальный загрузчик собственно машины ничего не знает о загружаемой ОС. Он просто считывает программный загрузчик, который, как предполагается, знает все о загружаемой ОС и передает ему управление.
Заключение
Сегодня мы, очень кратко и упрощенно, начали рассматривать интересную и многогранную тему загрузчиков. К сожалению, состояние здоровья не позволило сделать статью более подробной. Она писалась очень долго и тяжело. Однако, здоровье потихоньку возвращается.
В следующей статье поговорим и связывающем перемещающем загрузчике. Будет интересно!
Приглашаю читателей посетить дружественный канал
Источник: dzen.ru
Программа для загрузки пк это
Ускоряет систему, реестр и доступ в Интернет. Оптимизирует, чистит и исправляет все проблемы с ПК в 1 клик. Выявляет и удаляет шпионские и рекламные модули.
Программа — победитель многих конкурсов. Подробнее
Rufus — крошечный, но при этом функциональный инструмент, предназначенный для форматирования и создания загрузочных флешек. Утилита станет незаменимым помощником при создании установочных USB-носителей, прошивке BIOS, запуске низкоуровневых приложений.
get_app1 498 713 | Бесплатная |
Универсальная в своём роде и очень полезная в ряде случаев утилита, с помощью которой можно быстро и легко установить на свой или чужой компьютер Windows XP, 2003, Vista, 7, 8, 8.1, 10, причем это можно сделать прямо в работающей операционной системе.
get_app69 414 | Бесплатная |
WinToUSB — инструмент для установки и запуска операционной системы Windows с USB-накопителя.
get_app92 269 | Бесплатная |
Бесплатный инструмент с открытым исходным кодом, который позволяет загружать различные операционные системы на одном ПК, выбирая нужную во время его запуска. Поддерживает как 64- и 32-битные EFI, так и прошивки BIOS, работает с дисками GPT/MBR и прочее.
get_app2 861 | Бесплатная |
Image for Windows — мощное приложение для создания копий (снимков) жесткого диска или его отдельных разделов.
get_app4 484 | Условно-бесплатная |
NTLite — удобный инструмент для модификации дистрибутивов операционных систем семейства Windows — 7, 8, 8.1 и 10.
get_app22 598 | Бесплатная |
WinToHDD — удобный инструмент для установки, переустановки и клонирования текущей операционки Windows. Не требует наличия CD/DVD-дисков или USB-накопителей. Настройки приложения будут понятны даже новичку без каких-либо специальных знаний.
get_app48 996 | Бесплатная |
get_app7 195 | Условно-бесплатная |
FlashBoot — простой в настройке инструмент для создания загрузочных USB-флешек, поддерживающий работу со всеми версиями операционных систем Windows — от XP до 10.
get_app27 614 | Условно-бесплатная |
RMPrepUSB — продвинутый инструмент для создания переносной загрузочной флешки с установочным дистрибутивом операционной системы Windows.
get_app27 099 | Бесплатная |
Бесплатная кроссплатформенная утилита для клонирования дисков и отдельных разделов жёсткого диска, а также создания резервных копий и аварийного восстановления системы. Поддерживаются различные файловые системы: ext2, ext3, ext4, FAT32, NTFS, HFS+, UFS.
get_app4 084 | Бесплатная |
Easy2Boot — инструмент для создания мультизагрузочных флешек, которые могут содержать в себе любой дистрибутив, LiveCD или образ дискеты.
get_app21 440 | Бесплатная |
Universal USB Installer — небольшая бесплатная программа, которая позволяет создавать загрузочные флешки из различных дистрибутивов Linux (сборки на основе Ubuntu, Linux Mint, Debian, Fedora, OpenSUSE, Puppy Linux и другие).
get_app115 010 | Бесплатная |
Утилита, которая предназначена для скачивания ISO-образов Windows 10/11, создания установочного USB-носителя, а также обновления системы до Windows 11 или более новой версии Windows 10. Можно выбрать для загрузки определенную версию Windows, язык системы.
get_app4 887 | Бесплатная |
EasyUEFI — удобная утилита для редактирования загрузочного меню операционных систем Windows на основе EFI/UEFI.
get_app19 403 | Бесплатная |
Источник: www.softportal.com