Программа начальной загрузки компьютера что это

Что такое процесс загрузки операционной системы?

Операционная система загружается посредством процесса начальной загрузки, более кратко известного как загрузка. Загрузчик — это программа, задача которой — загрузить более крупную программу, например операционную систему. … Эта программа может делать что-то базовое, например считывать последовательные байты в память с бумажной ленты, прикрепленной к телетайпу.

Какие шаги в процессе загрузки?

Хотя можно разбить процесс загрузки, используя очень подробную аналитическую методологию, многие компьютерные профессионалы считают, что процесс загрузки состоит из пяти важных этапов: включение, POST, загрузка BIOS, загрузка операционной системы и передача управления ОС.

Что такое загрузка и ее типы?

Загрузка — это процесс перезапуска компьютера или его операционной системы. … Загрузка бывает двух типов: 1. Холодная загрузка: когда компьютер запускается после выключен. 2. Горячая загрузка: когда операционная система перезагружается после сбоя или зависания системы.

ГЛУБОКИЙ АНАЛИЗ ЗАГРУЗКИ WINDOWS. ПОЧЕМУ КОМПЬЮТЕР ДОЛГО ВКЛЮЧАЕТСЯ?

Каковы четыре основные части процесса загрузки?

Процесс загрузки

• Инициируйте доступ к файловой системе. …
• Загрузить и прочитать файл (ы) конфигурации…
• Загрузите и запустите вспомогательные модули. …
• Отобразите меню загрузки. …
• Загрузите ядро ​​ОС.

Какие четыре шага входят в процесс загрузки?

1. Обзор процесса загрузки

• BIOS. BIOS (расшифровывается как «Базовая система ввода / вывода») инициализирует оборудование и проверяет с помощью самотестирования при включении (POST), что все оборудование в порядке. …
• Загрузчик. Загрузчик загружает ядро ​​в память, а затем запускает ядро ​​с набором параметров ядра. …
• Ядро. …
• В этом.

Как BIOS знает, что загружать?

BIOS использует загрузочные устройства, установленные в энергонезависимой памяти BIOS (CMOS), или, в самых ранних ПК, DIP-переключатели. BIOS проверяет каждое устройство, чтобы увидеть если он загрузочный, при попытке загрузить первый сектор (загрузочный сектор). Если сектор не может быть прочитан, BIOS переходит к следующему устройству.

Сколько существует типов процессов загрузки?

Холодная загрузка или мягкая загрузка. Горячая загрузка или жесткая загрузка.

Зачем нужна загрузка?

Почему требуется загрузка? Оборудование не знает, где находится операционная система и как ее загрузить. Для этой работы нужна специальная программа — Загрузчик начальной загрузки. Например, BIOS — система ввода-вывода загрузки.

Что делает BIOS при загрузке?

Затем BIOS запускает последовательность загрузки. Он ищет операционную систему, хранящуюся на вашем жестком диске, и загружает ее в оперативную память. Затем BIOS передает управление операционной системе, и теперь ваш компьютер завершил последовательность загрузки.

Что такое полная форма BIOS?

BIOS, в полном объеме Базовая система ввода / вывода, компьютерная программа, которая обычно хранится в EPROM и используется ЦП для выполнения процедур запуска при включении компьютера.

Быстрая загрузка системы

Какие три режима работы операционной системы?

Процессор на компьютере под управлением Windows работает в двух разных режимах: пользовательский режим и режим ядра. Процессор переключается между двумя режимами в зависимости от того, какой тип кода выполняется на процессоре. Приложения работают в пользовательском режиме, а основные компоненты операционной системы — в режиме ядра.

Что вы имеете в виду под загрузочным?

/ ˈBuːtəbl / us. ЭТО. содержащий информацию, необходимую для запуска компьютера: программа создает загрузочный копия вашего жесткого диска.

Источник: frameboxxindore.com

Вопросы и задания

Как известно, прежде операционной системы в компьютере запускается встроенная в чип материнской платы программа BIOS (Base Input/Output System, основная система ввода-вывода). Назначение этого небольшого (256 Кб) программного кода — свести к «общему знаменателю» аппаратные различия компьютерного оборудования. Надежная и эффективная работа ПК невозможна без правильно сконфигурированного BIOS.

Конфликт между новейшим оборудованием и устаревшим кодом чипа — вещь довольно частая. В таком случае выход один: перепрошивка. Но если замена BIOS требует определенных навыков и знаний (без которых превращается в электронный вариант «русской рулетки»), то первичная настройка вполне под силу среднему пользователю.

Более того, понимание правил включения компьютера необходимо для грамотного его использования. BIOS представляет собой программу, записанную в микросхему по той или иной технологии ROM и, следовательно, не требующую питания, для того чтобы храниться там даже после выключения компьютера.

В современных чипах используется технология Flash ROM, позволяющая перезаписывать BIOS без дополнительного оборудования. Но, в любом случае, перезапись BIOS — операция серьезная. Другое дело — настройка (SETUP) BIOS. Настройка позволяет «подогнать» стандартную версию BIOS под конкретную конфигурацию компьютера или ОС. Менять настройку BIOS можно хоть по несколько раз в день.

Параметры настройки BIOS хранятся в энергозависимой CMOS RAM, которая питается от батарейки на материнской плате. Отсюда вывод: если у вас часто «слетают» установки компьютера или «вредничают» часы — скорее всего, пора менять батарейку.

Начальная загрузка компьютера

После включения питания напряжение подается на центральный процессор и другие микросхемы материнской платы. «Проснувшись», CPU запускает из микросхемы программу BIOS — и начинается процедура POST (Power On Self Test, инициализация при первом включении). Ее задача — просканировать и настроить все «железо».

Прежде всего формируется логическая архитектура компьютера. Подается питание на все чипсеты, в их регистрах устанавливаются нужные значения. Затем определяется объем ОЗУ (фактически доступный размер ОП), включается клавиатура, распознаются параллельные LPT- и последовательные COM-порты.

На следующем этапе определяются блочные устройства — жесткие диски IDE и SCSI, флоппи-дисководы. Для устройств SCSI процедура несколько усложняется наличием собственной BIOS, которая берет на себя работу с соответствующим оборудованием и имеет собственную программу настройки. На заключительной стадии происходит отображение итоговой информации.

После окончания работы POST BIOS ищет загрузочную запись. Эта запись, в зависимости от настройки, находится на первом или втором жестком диске, флоппи-диске, ZIP или CDROM. После того как загрузочная записи найдена, она загружается в память — и управление передается ей.

Источник таблица питания системных ресурсов ЦПУ Основная память Энергонезависимая Оперативная Память 1 3 2 13 6 9 B I O S 12 11 5 4 7 10 8 Устройства ввода/вывода Шина PCI Устройства PLUG-N-PLAY Устройства Не PLUG-N-PLAY Память 4 10 Рис. 10.1 Процесс загрузки На рисунке 1 приведен стандартный процесс загрузки: 1.Включение питания.

2.Процессор начинает выполнение программыBIOS. 3.BIOSзапускает процедуру самотестирования при включении питания (Power-OnSelfTest). Данная процедура определяет, сколько памяти установлено в компьютере, и подтверждает, что критически важные низкоуровневые аппаратные функции работают корректно. Любая ошибка индицируется последовательностью звуковых сигналов.

После этогоBIOSотключает все конфигурируемые устройства. 4.BIOSидентифицирует все периферийные устройства компьютера (жесткие диски, платы расширения и т.д.). Сначала ищутся устройства с автоматической настройкой конфигурации (plug-and-play). Каждому из них присваивается свой номер, однако активизация их на данном эта­пе не производится.

5.BIOSнаходит внешнее уст­ройство, на котором записана программа начальной загрузки (initialprogramload —IPL). Обычно это жесткий диск, диске­та или дискCD-ROMс операци­онной системой. Но данная роль может отводиться и сетевой пла­те, отвечающей за соединение с сервером.BIOSищет также все вторичные IPL-устройства.

6.BIOSстроит таблицу сис­темных ресурсов, выделяя каж­дому найденному устройству ре­сурсы так, чтобы не возникало конфликтов. Для этого использу­ется информация о конфигура­ции, хранящаяся в энергонезави­симой памяти. 7.Определяются и активизи­руются первичные устройства ввода (например, клавиатура) и вывода (скажем, монитор).

Если в процессе загрузки происходит сбой, на экран выдается сообще­ние, предлагающее пользователю выбрать ранее сохраненные установки. Эти установкиBIOSзапи­сывает в энергонезависимую па­мять после последней удачной загрузки компьютера. 8.Ищутся компоненты, не поддерживающие автоматиче­ской настройки конфигурации в том числе и устройства, подклю­ченные к шинеPCI.

Информа­ция из их постоянной памяти за­носится в таблицу распределения ресурсов. 9.BIOSразрешает конфлик­ты устройств и настраивает кон­фигурацию выбранного загру­зочного устройства. 10.Активизируются устрой­ства с автоматической настрой­кой конфигурации. Программы, записанные в их постоянной па­мяти, вызываются с указанием соответствующих параметров.

11.Запускается программа начальной загрузки. Если по ка­ким-либо причинам загрузить операционную систему с устрой­ства, выбранного по умолчанию, не удается,BIOSпоследовательно пытается загрузить ее с альтерна­тивных устройств, перечислен­ных в списке. 12.Устройство начальной загрузки переносит операционную систему в оперативную память.

13.BIOSполучает управле­ние над операционной системой, что позволяет ей распределять другие ресурсы. BIOSсодержит также про­грамму начальных установок, с помощью которой пользователь может настраивать конфигура­цию оборудования (определять пароли компьютера, задавать те­кущую дату и время и т.д.). Пос­кольку в процессе загрузкиBIOSпроизводит настройку конфигу­рации первичных устройств ввода и вывода, пользователь может самостоятельно вызвать програм­му начальных установок и опре­делить требуемые параметры ап­паратных средств. Имеется, в ча­стности, возможность выбора альтернативных устройств на­чальной загрузки (например второго жесткого диска), активи­зируемых в случае невозможно­сти загрузки с первичного уст­ройства.

Количество тональных сигналов и их длительность	Неисправность	Причина
1 короткий, 2 длинных	Ошибка видеосистемы	Дефект видеоадаптера или видеопамяти
1 короткий, 3 длинных	Ошибка клавиатуры	Неисправность клавиатуры или клавиатура не подключена
2 коротких	Стандартное НЕ	Обратить внимание на сообщение критическая ошибка на экране монитора
1 короткий	Ошибок нет

Рис.10.2 Звуковые сообщения об ошибках Если в настройках SETUP BIOS есть ошибки, то они могут проявиться уже на этих стадиях (Рис.2), и до запуска ОС дело не дойдет. Но возможны и другие проявления неправильной настройки BIOS — медленная или нестабильная работа системы, внезапные перезагрузки. Поэтому давайте запустим программу настройки BIOS и предпримем небольшую экскурсию по ее лабиринтам.

Источник: studfile.net

Процесс начальной загрузки

Мало кто из пользователей задумывается над происходящим примерно в течение первых 30сек. после включения питания компьютера. Но только до того момента, пока система тем или иным образом не выдаст на этом этапе сигнал «SOS».

Большинство действий компьютера на этапе загрузки связано с выполнением тестирования его основных компонентов, включая процессор, память, вспомогательные микросхемы, приводы дисков, клавиатуру и видеоподсистему. Все эти операции являются составными частями одной важной процедуры, которая называется POST (Power On Self Test) — «самотестирование при включении питания компьютера». Как правило, эта процедура выполняется достаточно быстро, исключение, пожалуй, составляют только операции тестирования памяти и проверки приводов флоппи-дисков. Однако не всегда все завершается благополучно, и тогда компьютер реагирует либо выдачей серии гудков динамика, либо высвечивает на экране монитора номер соответствующей ошибки. К счастью, с некоторыми из возникающих проблем пользователь может справиться вполне самостоятельно.

Первое, что можно услышать при включении ПК — это тихий «шорох» лопастей вращающегося вентилятора. Если вентилятор не работает, то необходимо проверить, действительно ли компьютер включен. Как это ни странно, но до 90% всех «неисправностей» на этом этапе связано, как правило, с элементарной невнимательностью.

Например, могут быть отключены мотор-генератор, основной щит питания, бесперебойный источник питания, сетевой фильтр и т. п. На этом этапе неплохо бы проверить (по крайней мере, визуально) и кабель питания компьютера на предмет наличия повреждений. На некоторых компьютерах блоки питания имеют доступные снаружи сетевые предохранители.

Стоит проверить их, но только аккуратно, предварительно выключив перед этим компьютер из электрической сети. Если в результате всех проверок оказывается, что питание через кабель должно в принципе подаваться нормально, а компьютер по-прежнему молчит, то дело, видимо, в его блоке питания. Если нет навыков работы с паяльником, самостоятельно заниматься его ремонтом, как правило, не рекомендуется. В ремонтную мастерскую лучше доставить весь системный блок.

Однако ситуация может быть и несколько иной. Вентилятор работает, но сам компьютер не подает никаких признаков «жизни». Это, в частности, может быть следствием неконтактов отдельных микросхем.

В таком случае сначала нужно выключить компьютер из сети, и только после этого открыть крышку системного блока; заодно проверив надежность соединения и целостность кабелей, идущих от блока питания к системной плате, приводам дисков и другой периферии. После этого внимательно осмотреть все микросхемы, которые размещаются в специальных панельках (chip sockets), В этом случае интерес, как правило, представляют в основном микросхемы ROM.

Осмотр проводить осторожно, желательно избежать недопустимой деформации платы. В любом случае (в большей или меньшей степени) раздается характерное похрустывание. Теперь можно снова попробовать включить компьютер. Результат может превзойти ожидания, и компьютер «оживет».

После включения компьютера, примерно 0,3-0,5с. выполняется самотестирование блока питания. В случае, если все уровни напряжений питания находятся в допустимых пределах, на системную плату поступает сигнал Power Good.

Сигнал P. G. (Power Good) — питание в норме. Напряжение в 3-6 В вырабатывается через 0,1-0,5с после включения питания при нормальных выходных напряжениях блока. При отсутствии этого сигнала на системной плате вырабатывается сигнал аппаратного сброса процессора, появление сигнала «выпускает» систему в нормальную работу. Отсутствие должной задержки сигнала может приводить к потере информации в CMOS и ошибкам при загрузке по включению питания.

После этого события микропроцессор переходит к процедуре POST, записанной в системе ROM BIOS. Конечно, в деталях выполнение процедур тестирования отличается для разных фирм — производителей и типов машин, хотя имеется и много общего.

После поступления сигнала Power Good формируется сигнал Reset для микропроцессора. Он начнет выполнять команды с инструкции, записанной по адресу FFFF: OOOOh. Для IBM PC- совместимых компьютеров первой такой инструкцией будет команда «длинного» перехода (FAR JUMP) на начало процедуры POST, располагаемой в сегменте FOOOh. Разумеется, в первую очередь тестируется сам микропроцессор, поскольку понятно — случись с ним что-нибудь, все дальнейшие операции станут просто бессмысленными. Тесты включают в себя выполнение базовых команд, работу с флагами, проверку регистров общего назначения.

После проверки микропроцессора процедура POST тестирует, по сути дела, сама себя, проверяя, правильно ли считываются инструкции из системного ROM BIOS. В компьютерах типа АТ/286 и выше POST далее тестирует микросхему CMOS RAM, которая запитывается от аккумулятора (или гальванических элементов), обеспечивающего сохранность записанной информации даже при отключении сетевого электропитания.

Помимо всего прочего, эта микросхема хранит также информацию о системной конфигурации всего компьютера. Кстати, в компьютерах PC/XT подобная информация сохраняется путем установки соответствующих положений DIP- переключателей, размещенных на системной плате. На первом этапе процедура POST проверяет только работоспособность CMOS RAM, поскольку в дальнейшем использует ее свободные байты памяти для хранения своих промежуточных данных. Особое значение на этом этапе имеет правильность контрольных сумм ROM BIOS и CMOS RAM.

Далее следует проверка таймера, нулевой канал которого связан с процессором через программируемый контроллер прерываний, генерирующего прерывания примерно через каждые 18,2 с. Первый канал таймера используется для запуска контроллера DMA — прямого доступа в память, передающего запрос для регенерации системной динамической памяти. Второй канал таймера служит обычно для генерации звука через динамик компьютера или измерения временных интервалов. Первым делом POST тестирует первый канал таймера и инициализирует его на требуемую частоту регенерации, и только затем инициализирует нулевой канал.

Именно после этого шага становится доступной звуковая диагностика (Приложение 1).

Непосредственно после инициализации таймера POST начинает выполнять тесты записи-чтения регистров контроллера DMA и, если не возникает ошибок, начинает периодическую регенерацию системной памяти. В той же фазе тестируется и контроллер клавиатуры, также расположенный на системной плате. Только после инициализации контроллера DMA начинается тестирование первых 64Кб системной памяти, которая впоследствии также интенсивно используется в процессах тестирования в качестве рабочей области.

Еще два важнейших узла должны быть протестированы на системной плате — это контроллер прерываний и кэш-контроллер (если он есть). Только когда все эти микросхемы работают нормально, компьютер может выполнять любые внутренние операции. Поскольку видеосистема компьютера в это время еще не инициализирована, то все сообщения об ошибках выдаются в виде гудков динамика.

Услышав при загрузке «мелодию» из динамика компьютера, не надо сразу отчаиваться. Попробуйте выключить компьютер и, подождав 15-20 с., снова включить его. Вполне возможно, что ошибка окажется временной и компьютер во второй раз успешно загрузится. Можно также поискать микросхемы с плохим контактом (эта операция уже описана ранее).

Кстати, некоторые IBM PC-совместимые компьютеры имеют для питания CMOS RAM литиевые элементы, другие щелочные. Прежде чем приступить к замене таких элементов необходимо, как правило, выполнить некоторую предварительную работу. При отсутствии напряжения питания вся информация о конфигурации вашей системы, хранимая в CMOS, естественно пропадает, поэтому если вы не хотите вызывать специалистов для настройки компьютера, поработайте сначала несколько минут с программой установки (Setup), чтобы тем или иным образом сохранить необходимую информацию о системе (проще и надежнее всего переписать на бумагу). Кстати, при замене самих элементов постарайтесь не перепутать «плюс» с «минусом».

Следует помнить также, что литиевые элементы обычно нельзя перезаряжать.

После тестирования и инициализации видеоконтроллера становится возможным вывод сообщений на экран монитора.

На завершающей стадии POST осуществляется проверка и инициализация устройств, выполняющих связь компьютера с внешним миром, — клавиатуры, дисков, последовательных и параллельных портов и т. п.

На компьютерах класса AT последняя фаза POST начинается, как правило, с проверки данных, сохраняемых в CMOS RAM. Полученные данные о конфигурации системы помогают POST выполнить оставшуюся работу. Неисправность CMOS RAM вполне может быть связана с разрядом (истощением) батареек, обеспечивающих энергонезависимость этого типа памяти.

Важнейшей операцией POST на текущем этапе является инициализация видеосистемы компьютера. После выполнения этой работы POST уже может выдавать на экран различные сообщения. С этого же момента на экран могут выдаваться и диагностические сообщения об исправности периферии (Приложение 2).

Процедура POST вначале сканирует память в поиске видеоRОМ BIOS в диапазоне С000: 0 до С780: 0. Прежде всего происходит подсчет контрольной суммы, найденной ROM BIOS, затем ей передается управление. Происходит инициализация видеоадаптера, и на экране появляется курсор. Если ROM BIOS на плате адаптера не найден, инициализация видеоадаптера происходит с использованием драйвера из системной ROM BIOS.

Кроме видеоадаптера, в компьютере могут быть установлены и другие устройства, имеющие собственные ROM BIOS. Это, например, некоторые контроллеры жестких дисков (XT, ESDI, SCSI), сетевые адаптеры и т. п. Их поиск выполняется в диапазоне адресов С800: 0 — DF80: 0 с инкрементом в 2 Кб. После подсчета контрольной суммы ROM BIOS ей на время передается управление. В противном случае высвечивается ошибка

где хххх — адрес начального сегмента соответствующей ROM BIOS. При возникновении проблем с этими адаптерами рекомендации остаются прежними. Выключите компьютер, осмотрите саму плату и подключенные к ней кабели, проверьте надежность контакта микросхем в панельках, после чего снова включите компьютер.

После инициализации видеосистемы POST тестирует оставшуюся оперативную память компьютера. Обычно эта работа сопровождается «щелчками» из динамика и визуализацией работоспособности количества проверенных килобайт. Если переключатели на системной плате (для ХТ- компьютеров) установлены неправильно или обнаружена неисправная микросхема, POST выдает на экран соответствующее сообщение. В зависимости от типа BIOS в этом сообщении тем или иным образом указывается адрес, где именно произошла ошибка (parity error).

Так, для BIOS IBM XT/A и AMI используется линейная адресация типа ххххх (шестнадцатиричный код), а, например, в сообщении BIOS Phoenix может применяться запись типа

сегмент: смещение (хххх; хххх)

Стоит отметить, что в процессе POST всегда проверяется содержимое ячейки памяти по адресу 0: 0472. Если в ней содержится шестнадцатеричное число 1234п, то выполняется «теплый» рестарт, т. е. процедура проверки всей оперативной памяти опускается. Это происходит обычно после нажатия трех клавиш: Ctrl-Alt-Del при включенном компьютере.

После тестирования памяти процедура POST проверяет работоспособность клавиатуры. Если на экране появляется сообщение «Keyboard Error», то сначала выключите компьютер. Затем проверьте, правильно ли подключена клавиатура, не нарушен ли контакт, не запала ли

какая-либо клавиша, или, может быть, что-то лежит на клавиатуре. После этого снова включите компьютер. Если и в этом случае появляется вышеуказанное сообщение, то возможно поврежден кабель клавиатуры или нарушен контакт в одном из разъемов.

Проверка микросхем последовательных портов и контроллера жестких дисков происходит вслед за проверкой клавиатуры. Заметим, что если контроллер жесткого диска отсутствует или не подключен, никакого диагностического сообщения выдаваться не будет.

Нормальное завершение процедуры POST обычно сопровождается одним коротким гудком динамика. После этого начинает работать не менее важная процедура — системный ROM BIOS, которая обеспечивает подготовку к начальной загрузке модулей оперативной системы. Эту функцию осуществляет программа начальной загрузки (ROM Bootstrap Routine), хранящаяся в ROM BIOS. Иногда эту программу называют также просто «начальный загрузчик». Вышеназванная программа первым делом пытается считать сектор 1 (головка О, цилиндр 0) с устройства А: в определенную память компьютера по адресу 0: 7COOh. Если в накопитель вставлена несистемная дискета (или ее загрузочный сектор поврежден) для версий MS-DOS выше 4, 0, выдается сообщение:

Non-System disk or disk error Replace and press any key when ready

В такой ситуации можно либо заменить дискету на исправную (системную), либо, удалив дискету на приводе А:, нажать любую клавишу на клавиатуре и попытаться загрузиться с жесткого диска. В последнем случае программа начального загрузчика BIOS попробует прочитать тот же физический сектор по тому же адресу в память, но уже с первого винчестера (устройства С:). Тут следует, правда, оговориться, что такой порядок действий характерен для большинства настольных компьютеров, но он целиком зависит все-таки от BIOS. В частности, в некоторых BIOS предусматривается на выбор несколько вариантов загрузки, например, только с С:, сначала с А:, потом с С: или наоборот. Кстати, если операционной системы нет ни на одном из носителей, компьютер выдаст сообщение:

Operating system not found

Программа IPL1 может выдавать на экран три сообщения. Например, если Partition Table содержит более одного загружаемого раздела, то выдается сообщение

Invalid Partition Table

Если Boot-сектop активного раздела не удается считать в память, то выдается сообщение

Error loading operation system

Ну, а если в Boot-секторе отсутствует сигнатура OAA55h, то на экране монитора может появиться надпись

Missing operating system

Это же сообщение может появиться, если винчестер в SETUP выставлен неверно.

Напомним, что начальная инструкция JMP в Boot-секторе выполняет переход на точку входа программы IPL2. Эта программа, в свою очередь, используя информацию из блока параметров BIOS (ВРВ), определяет, являются ли два первых файла в корневом оглавлении диска модулями DOS (MSDOS. SYS и 10. SYS). Затем IPL2 загружает эти файлы в младшие адреса памяти (70: 0000h) и передает управление на I0. SYS.

Далее следует процесс инициализации, выполняемый средствами самой DOS.

Отметим, что POST достаточно поверхностно проверяет работоспособность ОЗУ. Это же можно сказать и о некоторых диагностических программах. Однако при загрузке драйвера расширенной памяти типа HIMEM. SYS происходит еще одна проверка памяти, причем по другим критериям. Если при этом выдается сообщение об ошибке, то скорей всего, проблемы с памятью все-таки есть.

Они могут быть связаны с использованием различных модулей SIMM в одном банке, слишком большим временем доступа, а также с ошибками в cache-памяти. Для начала можно попробовать отключить в SETUP внешний и внутренний кэш. Если это не помогло, то необходимо заменять модули ОЗУ, так как такие ошибки будут приводить к зависанию программ.

Источник: studbooks.net

Операционная система компьютера

«Операционная система компьютера» В составе каждого компьютера различают две необходимые для его работы части: h ardware – аппаратное обеспечение (АО), или «железо» и s oftware – программное обеспечение (ПО), или программы и данные.

Чтобы не нагружать пользователя проблемами, как организовать работу процессора с АО и ПО. На каждом компьютере имеется операционная система, представляющая собой большой комплекс программ, которые реализуют согласованную работу всех составляющих частей компьютера.

Помимо осуществления взаимодействия аппаратного и программного обеспечения, ОС реализует согласованную работу пользователя и с программами, и с аппаратными устройствами.

Структура операционной системы компьютера:

• Ядро ОС – преобразует команды программ в машинные коды, понятные компьютеру.
• Драйверы – программы, предназначенные для взаимодействия компьютера с аппаратными устройствами.
• Интерфейс – программная оболочка для общения пользователя с компьютером.

Выполнение любой работы на компьютере, как правило, сопряжено с обменом файлами устройств между собой. За работу с файлами отвечает группа программ ОС, называемая файловой системой.

За работу с запросами пользователя отвечает часть ОС – командный процессор. Операционная система должна выполнить любые команды пользователя, оперирующие файлами, будь то команды перемещения, удаления, копирования, либо команды обмена файлами между устройствами.

Все устройства компьютера подсоединяются к нему через системную шину. Это и монитор, и клавиатура, и принтер, и дисководы, и различного рода манипуляторы, и другие. Для управления работой всего многообразия устройств современного компьютера для каждого устройства создаются специальные программы, понимающие как команды устройства, так команды процессора, – драйверы.

Пользовательский интерфейс современных ОС является графическим. Это позволяет пользователю вводить команды, указывая при помощи графических манипуляторов (например, мышью) на требуемый объект на экране, не прибегая к вводу команд с клавиатуры.

Неотъемлемой частью операционной системы являются утилиты, или служебные сервисные программы – программы обслуживания дисков, программы-архиваторы, программы работы в сетях и т.д.

К услугам пользователя предоставлена справочная система ОС, которая даёт возможность получения сведений как о работе операционной системы, так и по каждой её части.

Запуск компьютера

Все программы, подлежащие выполнению, должны находиться в оперативной памяти компьютера. После нажатия на кнопку включения компьютера, оперативная память не содержит никакой информации, и поэтому процессор обращается к специальной микросхеме – постоянному запоминающему устройству (ПЗУ) – для чтения команд начального загрузчика – BIOS (Basic Input Output System) .

Возможно вам будет интересно: NTLDR is Missing

BIOS начинает проверку исправности всех устройств компьютера, выводя на экран информацию о ходе проверки и подавая звуковой сигнал в случае обнаружения неисправностей. В случае успешной проверки BIOS считывает программу начальной загрузки ОС в оперативную память компьютера.

Загрузка операционной системы компьютера

Для хранения файлов операционной системы используются диски – внешние устройства долговременного хранения информации, встроенные – жёсткие диски, или съёмные – CD, DVD… Такие диски называются системными, и при их отсутствии компьютер не может быть запущен.

После успешной загрузки операционной системы в оперативную память управление передаётся командному процессору. Для ОС с графическим интерфейсом происходит его загрузка в оперативную память, иначе, появляется строка с приглашением ввода команд.

Компьютеры без операционных систем

Изначально в 70 – 80-ые годы на персональных компьютерах не было операционных систем. Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) персональных компьютеров содержало некий простой язык программирования, например Бэйсик. И в момент загрузки процессор получал к нему доступ. Пользователь вводил команды с клавиатуры, язык программирования принимал их и выполнял. Это воспринималось некоторыми пользователями как работа с операционной системой.

При подключении к ПК магнитофона была возможность загрузки с него какой-нибудь программы, отключающей ПЗУ и берущей на себя управление компьютером аналогично игровым приставкам.

Первые дисковые операционные системы компьютера

С появлением устройств прямого доступа – дисководов – и подключением их к компьютеру процедура загрузки программ с их использованием потребовала существенного изменения. Магнитофон является устройством последовательного доступа, и поиск необходимой для загрузки программы заключался в перематывании кассеты. Для поиска требуемой программы на диске необходимо знать точный её адрес – номер дорожки и номер сектора на этой дорожке.

Для решения этой проблемы была создана программа которая преобразовывала имя файла программы её адрес на диске. Это давало возможность загрузки необходимых программ (файлов), используя их название. Программу нарекли дисковой операционной системой.

Впоследствии программу «научили» не только загрузке файлов в ПК, но и записи их на диск. А так же удалению с диска и копированию их с одного диска на другой. Автоматизация этих процессов устранила множество потенциальных ошибок и избавил от хранения информации о файлах на бумаге.

Неграфические операционные системы компьютера

Дальнейшее развитие операционных систем полностью связано с развитием аппаратного обеспечения. Появлялись новые съёмные устройства хранения информации – гибкие диски, жёсткие диски. Объёмы жёстких дисков позволяли теперь хранить тысячи файлов, что, безусловно, усложняло операционные системы.

Для облегчения поиска файлов в них появились инструменты создания на дисках каталогов файлов и средства обслуживания этих каталогов. Таким образом создавалась файловая система ОС. И операционная система стала ответственной как за её создания, так и за обслуживание. С увеличением объёмов жёстких дисков в разы, были разработаны средства ОС, позволяющие делить физические жёсткие диски на логические диски меньших объёмов. Для более эффективной работы с огромными объёмами хранимой информации.

Возможно вам будет интересно: MSI представляет две новые материнские платы для процессора Ryzen

Увеличение объёмов обрабатываемой информации заставляло увеличивать и оперативную память компьютера. А так же рабочие характеристики процессоров, и операционные системы для работы со всё более мощными устройствами и всё более производительными процессорами.

Получившие широкое распространение в начале 80 – 90-х годах персональные компьютеры IBM PC были оснащены операционной системой MS DOS (версии MS DOS 1.0 – MS DOS 6.22)

Программы-оболочки

В течение 15 лет MS DOS была вне конкуренции. Столь продолжительный период работы с системой привёл к необходимости её усовершенствования или замены. Дело в том, что интерфейс работы с пользователем системы MS DOS командный, не графический. Усложнение аппаратных устройств, появление совершенно новых устройств приводило к увеличению команд операционной системы.

А это очень нагружало пользователя запоминанием ещё большего числа команд со всеми необходимыми параметрами. Кроме того, ввод каждой команды требовал большого внимания, а, стало быть, и напряжения, и увеличения вероятности ошибки.

Назрела необходимость в разработке более удобного интерфейса пользователя. Появляются надстройки – программы-оболочки, запуск которых осуществляла операционная система и передавала им управление для работы с этой ОС.
Наибольшую популярность среди программ-оболочек получила оболочка Norton Commander, разработанная в Америке гениальным программистом Питером Нортоном .

В Norton Commander вся файловая система компьютера отображалась на экране в виде структуры дисков, каталогов и файлов. Работа с файловой структурой выполнялась с помощью меню команд. Которые запускались нажатием определённых клавиш, указанных здесь же для каждой команды. Это избавляло пользователя от запоминания всех команд и их параметров и утомительного ввода этих команд с клавиатуры.

И сейчас ещё пользуются программой Total Commander – современной реализацией Norton Commander. Но, как правило, используются более современные средства.

Графические оболочки

В компьютерах типа IВМ РС невозможно совмещение графического и текстового режимов работы с экраном. Для этого требуется переключение экрана только в один из них. Такой вариант до определённого времени удовлетворял потребности пользователей ПК. А так же предприятия и организации, использовавшие компьютер в служебных целях. Им в полне было достаточно работы в текстовом режиме.

С расширением области применения компьютеров, в том числе, и как домашнего ПК. Встала задача создания графической ОС, позволяющей наглядно изображать информацию на экране. А так же управлять ею с помощью устройств-манипуляторов курсором, например, мышью.

Прототипами графической операционной системы были разработанные компанией Microsoft графические оболочки, работающие под управлением МS-DOS. (Windows 1.0, Windows 2.0, Windows 3.0, Windows 3.1, Windows 3.11) и называемые «средой Windows».

Возможно вам будет интересно: Как быстро вытягивать флешку

Среду Windows отличали следующие особенности:

• Многозадачность.
• Единый программный интерфейс.
• Единый интерфейс пользователя.
• Графический интерфейс пользователя.
• Единый аппаратно-программный интерфейс.

Графические операционные системы компьютера

К разработке графической операционной системы для ПК типа IВМ РС компания Microsoft приступила в 1981 году, и новая графическая ОС появилась в 1995 году, заменив МS-DOS с последней графической оболочкой Windows 3.11. Графическую операционную систему назвали Microsoft Windows 95.

Далее последовали всё более и более совершенствующиеся графические ОС Windows. Такие как Windows 98, NT, ME, 2000, XP, 7, 8.

В настоящее время новые аппаратные средства при их изготовлении производителями остаются совместимыми с Windows. И их установка на компьютер обеспечивает нормальную работу всех остальных устройств компьютера и всех программ. Компания Windows разработала plud-and-play стандарт устройств, автоматически подключающихся к компьютеру. Операционная система самостоятельно распознаёт все установленные устройства и начинает с ними работать.

ОС Windows получили наибольшее распространение на рынке графических операционных систем для компьютеров, совместимых с ПК типа IBM PC.

Операционные системы компании Microsoft:

DOS (Disk Operating System). Пользовательский интерфейс – командная строка. Команды вводятся с клавиатуры в специальной строке – командной строке.

Windows 3.1 и 3.11 – Графическая оболочка, расширяющая возможности DOS.

У всех дальнейших операционных систем интерфейс графический.

Семейство Windows-98 / NT / ME / 2000 / XP/ 7/ 8.

Элементы интерфейса Windows:

Рабочий стол.

Очень удачное название. Появляется сразу после загрузки ОС. Экран, на котором, как на столе, расположены в виде значков (иконок) инструменты управления и программы.

Значки.

Значки соответствуют реальным объектам Windows – программам, документам, устройствам. Запуск/открытие производится двойным щелчком кнопки мыши по значку либо щелчком правой кнопки мыши и последующим выбором в появившемся контекстном меню строки Открыть. Программы могут находиться как на Рабочем столе, так и на диске. Если программы находятся на диске, на Рабочем столе они представлены ярлыком.

Ярлыки.

Ярлык программы – это только указатель (адрес) места на диске, где программа хранится. Запуск программы производится двойным щелчком кнопки мыши по ярлыку либо щелчком правой кнопки мыши и выбором в появившемся контекстном меню строки Открыть. Ярлык имеет тот же вид, что и значок, обозначающий саму программу, но отличается от него небольшой стрелочкой внизу слева.

Панель задач.

Самая нижняя широкая строка экрана. Содержит:

• кнопку Пуск,
• кнопки открытых окон,
• индикаторы,
• часы.

Окно.

Окно – Основной интерфейс Windows, в его честь названа сама система. Соответствует активной программе, открытому документу, активному диалогу и служит для работы с ними.

Источник: setiwik.ru

Какой процесс происходит при загрузке компьютера?

Наверняка многим интересно, как же компьютер загружается? Что за магические действия происходят в нем после нажатия кнопки включения питания и до загрузки всем привычного и знакомого рабочего стола Windows? В этом процессе нет ничего сложного.

При включении компьютера он начинает выполнять программу с заранее определенного адреса, только и всего. Только вот откуда в компьютере берется программа по этому адресу? Он же был выключен, следовательно, если там и было что-то, оно должно было очиститься?

На самом деле, нет. В компьютере есть специальная микросхема, называемая BIOS. BIOS очень страшно расшифровывается как «базовая система ввода-вывода», но на самом деле это просто не очень большой объем памяти с загруженной в него программой. Особенность этой памяти в том, что при выключении компьютера она не очищается, а всегда находится в строю и всегда готова к работе. Программу эту записывают один раз при производстве компьютера на заводе, и после этого, как правило, не меняют (хотя данная возможность предусмотрена).

Содержимое данной памяти очень зависит от модели вашего компьютера. Например, если вы возьмете ноутбук Acer Aspire 5552G, прочитаете в ней BIOS, и попробуете его записать в ноутбук Asus, то последний у вас, скорее всего, после этого перестанет включаться вообще. Если вы не разбираетесь в том, как BIOS работает, лучше вообще его не трогайте.

Что же делает эта программа, которая запускается при старте компьютера? Вполне логичные вещи – инициализирует оборудование, проверяет память, позволяет вам задавать параметры системы.

После этого данная программа проверяет, откуда она должна загружать дальнейшую информацию. Как правило, с какого-то жесткого диска, заданного в параметрах. Этот жесткий диск открывается, и с него считывается самый-самый первый сектор, называемый «MBR» размером всего 512 байт.

Программа в этом секторе может немного (ну еще бы, что такого грандиозного можно уместить в таком маленьком объеме), она лишь может проверить с какого раздела жесткого диска нужно загружаться дальше, и грузит еще один сектор, называемый «загрузочным».

И вот, именно загрузочный сектор далее загружает вашу любимую операционную систему с жесткого диска. Естественно, не всю, а только первый ее файл, который для Windows XP называется ntldr. Дальше уже запускается операционная система, и BIOS несколько отходит от дел.

В последнее время от BIOS начали отказываться, и переходить на новый стандарт под названием UEFI. Если у вас достаточно новый компьютер, то вполне возможно, что именно UEFI стоит у вас на материнской плате. Чем же BIOS не угодил производителям, и зачем они придумали очередной «велосипед»?

Все дело именно в том, что было написано выше. BIOS абсолютно разные даже для похожих моделей компьютеров. Но ведь любой компьютер должен понимать мышь или флешки? Почему бы не создать унифицированную «программу поддержки мышек», чтобы в каждом BIOS она была одинакова? Ну и, наконец, почему бы не позволить пользователю самому что-то дописать к своему BIOS?

Чтобы вы могли скачать с Интернета «супер-пупер-программу-позволяющую-вашему-BIOS-рисовать-супер-пупер-рисунки», и добавить ее к процессу начальной загрузки. Именно это позволяет вам сделать UEFI. Именно поэтому, скорее всего, за стандартом UEFI будущее.

Получайте видеозвонки, бесплатные сообщения, скачав скайп последней версии. Скайп можно скачать как для мобильных устройств, на базе ОС Андроид, так и для системы Windows.

Понравилась полезная статья? Подпишитесь на RSS и получайте больше нужной информации!

Источник: mycompplus.ru