Подготовьтесь к сдаче ЕГЭ интересно и эффективно!
Что именно происходит в процессе загрузки операционной системы?
890

Что именно происходит в процессе загрузки операционной системы?

Содержание:





Компьютер включается не сразу после нажатия кнопки подачи питания. Ему нужно время на подготовку преимущественно программного комплекса. Пользователю приходится ждать, пока тестируется оборудование и происходит загрузка операционной системы. Процесс отличается для различных версий Windows подходом к размещению ядра и прочих файлов ОС в оперативной памяти.

Как выполняется загрузка ОС

«Операционки», файлы которых хранятся на жестком или твердотельном накопителе, называют дисковыми. Для запуска ОС копии их критически важных компонентов необходимо поместить в оперативную память, причём в определённой последовательности. Этим занимается программа запуска, находящаяся на системном разделе. Разберёмся, что собой представляет процесс загрузки операционной системы Windows.

Предзагрузка или POST

Этап, общий для запуска всех компьютеров. Ещё называется инициализацией аппаратуры средствами BIOS/UEFI, самотестированием оборудования.

Состоит из более чем десятка этапов.

  1. После подачи электропитания на материнскую плату тактовый генератор сбрасывает состояние ЦП в исходное.

  2. Выполнение микропрограммы BIOS – проверяет хэши или целостность программ в ПЗУ.

  3. Идентификация центрального процессора.

  4. Распознавание основных аппаратных компонентов системной платы.

  5. Проверка и выделение первых 64 КБ оперативной памяти под BIOS, настройка прерываний.

  6. Тестирование CMOS, элемента её питания.

  7. Поиск загрузочных накопителей (жёсткие, твердотельные накопители, флешки).

  8. Идентификация системных и периферийных устройств.

  9. Подключение видеосистемы, передача картинки на дисплей.

  10. Тестирование незадействованной ОЗУ для выявления неполадок в её работе.

  11. Инициализация разнообразных контроллеров: накопителей, дисководов, устройств ввода (клавиатуры).

На финальном этапе предзагрузки BIOS передает управление загрузчику. Дальнейший процесс – начальная загрузка операционной системы – зависит от установленной на компьютере версии Windows.



Этапы загрузки операционной системы для ОС Windows 7

На этапе POST загрузчик попадает в оперативную память.
  • Он обращается к первому сектору активного тома для считывания содержимого основной загрузочной записи (MBR).

  • Получив сведения о таблице разделов и адресе активного диска, MBR помещает в ОЗУ содержимое его первого сектора – запускает boot manager – файл bootmgr.

  • Последний считывает BCD (Boot Configuration Data) из каталога Boot на активном разделе.

Если на компьютере установлено несколько ОС, появится меню с предложением выбрать нужную. По истечении определённого времени (30 секунд) грузится указанная по умолчанию операционная система.

  • Далее активируется модуль winload. exe.

  • Он запускает следующие составляющие ядра Windows: файлы hal.dll, ntoskrnl.exe.

  • Далее стартуют критические сервисы, драйверы.

В это время на дисплее отображается логотип Windows 7.

В это время на дисплее отображается логотип Windows 7.

  • Выполняется winlogon.exe, управляющий авторизацией пользователей. 

Если на ПК один аккаунт без пароля – загрузится Рабочий стол, в ином случае нужно выбрать пользователя, указать пароль. Финальный этап – запуск оставшихся драйверов, приложений из автозагрузки, выполнение запланированных задач, прорисовка графического интерфейса, подготовка рабочего пространства.

Перечислите основные этапы загрузки устаревшей операционной системы компьютера.



Порядок загрузки операционной системы Windows 10 на компьютере

Процесс запуска новой ОС от Microsoft с разметкой MBR почти не отличается.
  1. PreBoot – предзагрузка. EFI (на старых компьютерах BIOS) выполняет инициализацию POST.

  2. После завершения самотестирования и обнаружения boot-раздела с него считывается первый сектор с загрузочной записью.

  3. Стартует диспетчер запуска Windows 10, который помещает в память процесс winload.exe.

  4. Тот занимается запуском ядра операционной системы.

  5. После ядра грузятся основополагающие драйверы (с пометкой BOOT_START). Оно передаёт управление диспетчеру сеансов smss.exe.

  6. Приложение подгружает оставшиеся драйверы (без метки BOOT_START), задействует периферийное оборудование.

  7. Далее процедура переходит к процессу администратора Windows 10.

  8. В память записывается файл для авторизации пользователей winlogon.exe – появится экран блокировки.

После можно выбирать аккаунт и загружать Рабочий стол, если установлен пароль или на ПК несколько учётных записей.

На компьютерах с новой средой UEFI вместо BIOS и таблицей разделов GPT, сменившей MBR, последовательность и этапы загрузки компьютера заметно отличаются.

На компьютерах с новой средой UEFI вместо BIOS и таблицей разделов GPT, сменившей MBR, последовательность и этапы загрузки компьютера заметно отличаются.

  1. Процедуру POST выполняет Platform Initialization (PI), а не BIOS. IP определяет причину старта: перезапуск, выход из сна. В состав этапа входит подготовка среды выполнения драйверов.

  2. После тестирования оборудования запускается менеджер загрузки.

  3. Последний определяется со списком драйверов и модулями UEFI, нужными на текущем этапе. Предлагает интерфейс для взаимодействия с пользователем.

  4. Запускается загрузчик операционной системы или собственный UEFI OS loader, совместимый с EFI.

  5. Далее задействуется рассмотренный ранее алгоритм с шага №3: стартует ядро, критические драйверы, менеджер сессий, службы, Проводник, прикладные программы.

Алгоритм применим только к накопителям с файловой таблицей GPT, которая заметно отличается от дисков с MBR.

В процессе загрузки операционной системы Windows происходит в разы больше событий. Мы описали её максимально просто.

В случае с UEFI появилась функция Fast Boot – быстрого старта. Platform Initialization пропускает часть операций инициализации аппаратных компонентов, которые Windows всё равно повторяет. Протокол Secure Boot предотвратит загрузку неподписанных драйверов, приложений, вредоносного ПО.

В процессе загрузки ОС происходит самотестирование аппаратного комплекса, предварительное считывание файлов в ОЗУ, запуск ядра Windows, её необязательных компонентов, затем – прикладного программного обеспечения.

Поделитесь в социальных сетях:
16 декабря 2021, 14:30


Как вы считаете, материал был полезен?

Для оценки комментариев необходимо «войти на сайт».
×
×