Ядро Windows. Драйверы устройств. Реестр

Теоретические сведения

Под конфигурированием системы понимается настройка операционной системы на работу в заданных режимах с учетом конкретной конфигурации оборудования ПЭВМ, адаптации системы к потребностям пользователя и повышения производительности ПЭВМ в целом.

Загрузка ОС Windows 98

Процесс загрузки ОС Windows98 включает следующие этапы:

1. Аппаратная POST-диагностика. После включения питания активизируется BIOS – базовая система ввода/вывода – мини-операционная система, записанная на небольшой микросхеме CMOS [Справка: CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) RAM - память с невысоким быстродействием и минимальным энергопотреблением от батарейки. CMOS RAM используется для хранения информации о конфигурации и составе оборудования компьютера, а также о режимах его работы. Содержимое CMOS RAM изменяется специальной программой Setup, находящейся в BIOS].

BIOS проводит POST-диагностику – проверяет наличие и состояние основных устройств компьютера, определяет и тестирует подключенные к системе устройства Plug&Play и выводит на экран отчет о тестировании. Нажав в этот период кнопку Del или другую кнопку, выбранную производителем BIOS, можно войти в меню установки параметров BIOS. (Например, при запуске VMWare Workstation вход в BIOS выполняется нажатием кнопки F2) Если память и устройства, с которых может быть выполнена загрузка ОС, протестированы успешно, то начинается этап загрузки операционной системы.

2. Загрузка системных файлов IO.SYS и MS-DOS.SYS. На втором этапе BIOS должна определить, где находится ОС, и, загрузив системные файлы, передать ей управление. Последовательность выбора устройств для поиска ОС определена в BIOS и может быть изменена пользователем. Считанный с жесткого диска MBR (Master Boot Record) указывает компьютеру какой раздел жесткого диска выбран в качестве активного (загружаемого), месторасположение раздела и его размер. Эта информация позволяет BIOS загрузить и выполнить программный код, записанный в загрузочной записи раздела (Boot Record) и приступить к загрузке системных файлов IO.SYS и MS-DOS.SYS. Эти файлы занимают в логической структуре жесткого диска строго определенное место, поэтому простого копирования этих файлов для создания системного диска недостаточно и нужно проводить специальное «системное» форматирование.

3. Загрузка ядра ОС. Сначала загружается командный интерпретатор COMMAND.COM, позволяющий пользователю вводить и выполнять встроенные в него команды. Два следующих файла CONFIG.SYS и AUTOEXEC.BAT - текстовые, и представляют собой список программ, которые компьютер должен запустить в процессе загрузки. Эти файлы относятся к системным файлам, но чаще их называют конфигурационными. Они должны находиться в корневом каталоге системного диска и реализуют следующие действия:

a) устанавливают режимы работы OC;

b) подключают внешние драйверы устройств;

c) осуществляют ряд других настроек, требуемых для OC.

Оба файла обрабатываются ОС построчно.

Первым обрабатывается файл CONFIG.SYS. Файл CONFIG.SYS представляет собой обычный текстовый файл и может быть создан любым текстовым редактором. Каждая его строка должна содержать команду конфигурирования системы вида:

имя_команды=аргументы [переключатели].

Команды кодируются в свободной форме – допускаются как строчные, так и прописные буквы, а знак равенства ('=') может быть окружен пробелами. Числовые параметры, там, где они применимы, должны быть десятичными числами. Все команды конфигурирования независимы и могут указываться в любом порядке. Однако, если учитывать семантику команд, а также их последовательную обработку, то порядок задания команд должен быть продуман. При внесении изменений в файл CONFIG.SYS, конфигурация системы меняется лишь после ее перезагрузки.

Приведем примерный вид файла CONFIG.SYS:

Пример 1

Первые две строки инициируют запуск программ управления так называемой «верхней» и «расширенной» памятью компьютера, чтобы программы DOS могли воспользоваться областями памяти свыше 640 кбайт. Третья строка разрешает загрузку системных файлов DOS в «верхние» области памяти, освобождая основную память для программ DOS. Эти строки необходимы только для нормальной работы DOS-приложений. Строки 4 и 5 отвечают за корректное отображение символов русского языка в DOS-программах. Последние три строки отвечают за загрузку программ поддержки различных устройств, в том числе и дисковода CD-ROM. Загрузку DOS-драйвера CD-ROM Windows обычно отключает (команда REM).

После выполнения всех команд из файла CONFIG.SYS начинает выполняться командный файл AUTOEXEC.BAT. Это обычный командный файл, но с зарезервированным именем. Он обычно дополняет файл CONFIG.SYS. Пакетные файлы (*.cmd или *.bat) могут быть выполнены на различных стадиях установки Windows. Использование пакетных файлов помогает автоматизировать выполнение нескольких заданий. При этом никакого вмешательства пользователя не требуется. Пакетные файлы поддерживают все команды, которые могут быть выполнены из командной строки.

Структура файла AUTOEXEC.BAТ примерно такова:

Пример 2

Первая строка выключает вывод на экран выполняемых команд. Вторая строка определяет формат приглашения MS-DOS. Строка 3 определяет каталог, в котором будут записываться временные файлы, создаваемые любой программой при работе. В строку PATH заносятся имена каталогов, в которых система будет искать файлы, имена которых пользователь набирает в командной строке. Строка (5) относится к работе CD-ROM в MS-DOS режиме (Windows обычно отключает). Строки 6,7,8 устанавливают поддержку русского и запускают переключатель клавиатуры, позволяющих выбирать один из двух языков русский или английский в текстовых редакторах, работающих под DOS. Пример используемых команд:

@echo off Скрывает строку C:\> и все команды, используемые в пакетном файле

echo Создает пробел между строками

echo message Отображает сообщение в окне, исключительно с информационными целями

title Название окна

start Запускает приложение или установочный процесс

pause Отображает сообщение "Press any key to continue..." ("Нажмите любую клавишу для продолжения..."

exit Закрывает командную строку

Ядро Windows. Драйверы устройств. Реестр

На этом этапе происходит загрузка ядра Windows, конфигурационных файлов, специальных драйверов, ответственных за подключение к системе различных устройств компьютера, динамически подключаемые библиотеки (DLL) и графическая оболочка Windows (GUI) - тот интерфейс, который пользователь видит во время работы.

Ядро Windows - аналог командного процессора command.com в DOS, только более высокого уровня. Состоит оно из двух основных модулей - Kernel и User, первый из которых отвечает за общение программ с аппаратной частью компьютера, а второй - за общение компьютера с пользователем (поддержка графического интерфейса). Windows оперирует громадным количеством драйверов - специального типа файлов, несущих в себе информацию о каком-либо конкретном устройстве, его особенностях и параметрах. Основных файлов конфигурации в Windows 98 два. Это не тексты, а настоящие базы, в которых записаны все сведения об установленных в системе драйверах и программах. Эти файлы называются system.dat и usr.dat и находятся в каталоге c:\windows. Оба файла в совокупности образуют Реестр. Каждая динамически подключаемая библиотека (DLL) служит ключом к выполнению какой-либо операции и может одновременно использоваться не одной, многими входящими в Windows программами.

Варианты загрузки Windows

Если в тот момент загрузки Windows, когда на экране появляется надпись Starting Windows 98, нажать функциональную клавишу F8, откроется меню загрузки Windows. Пользователь может выбрать любой интересующий пункт меню, нажав кнопку с соответствующей ему цифрой или воспользовавшись клавишами-«стрелками» и подтвердив выбор нажатием клавиши Enter.

Варианты загрузки Windows:

· Normal. Нормальный вариант загрузки. Так система загружалась бы без вмешательства пользователя.

· Logged. Загрузка с «протоколом». Все свои действия по загрузке ОС протоколирует в специальном файле bootlog.txt, в который можно затем заглянуть, чтобы посмотреть, на каком этапе произошел сбой.

· Safe mode. «Безопасный режим» загрузки, при котором система пропускает этап загрузки драйверов устройств и дополнительных программ Windows. Применяется при некорректной работе какого-либо устройства, мешающего нормальной загрузке, или после некорректного завершения работы системы в предыдущем сеансе работы.

· Step-by-step confirmation. При загрузке ОС будет спрашивать разрешение на выполнение каждой операции при обработке файлов CONFIG.SYS, AUTOEXEC.BAT и загрузке драйверов.

· Command prompt only. Режим Командной строки, загрузка «чистой» версии DOS. Система выполняет все команды, указанные в файлах AUTOEXEC.BAT и CONFIG.SYS, и пропускает процесс загрузки ядра, графической оболочки и драйверов Windows.

· Safe mode command prompt only. Предыдущий режим с пропуском выполнения команд из конфигурационных файлов AUTOEXEC.BAT и CONFIG.SYS.