47841 (Операционная система, программное обеспечение ПК), страница 4

Билет № 14 Загрузка компьютера: Тест начального включения – POST. Загрузка MS Windows 9.x

После включения питания, аппаратного сброса от кнопки RESET или нажатии комбинации клавиш Ctrl + Alt + Del процессор переходит к выполнению кода начального самотестирования POST (Power-On Self Test), хранящейся в микросхеме BIOS. POST выполняет тестирование процессора, памяти и системных средств ввода-вывода, а также конфигурация всех программно-управляемых аппаратных средств системной платы. Часть конфигурации выполняется однозначно, часть управляется джампера системной платы, но ряд параметров позволяет или даже требует конфигурации по желанию пользователя. Для этих целей служит утилита Setup, встроенная в код BIOS. После тестирования и конфигурирования (включающего настройку устройств РnР), POST инициализирует загрузки операционной системы.

При прохождении каждой секции POST записывает ее код (номер) в диагностический регистр. Этот регистр физически располагается на специальной диагностической плате, устанавливаемой в слот системной шины. Плата содержит 8-битный регистр со световой (двоичной или шестнадцатиричной) индикацией состояния битов. В пространстве ввода-вывода регистр занимает один адрес, зависящую от архитектуры PC (точнее, версии BIOS): ISA, EISA - 80h, ISA-Compaq - 84h, ISA-PS / 2 - 90h, MCA-PS / 2 - 680h, некоторые модели EISA - 300h (часто пишут то же и в 80h). По индикаторам платы можно определить, на какой секции остановился POST, и определить причину неисправности. Однако для использования такой диагностики необходима, во-первых, сама плата-индикатор, и во-вторых, "словарь" неисправностей - таблица, специфическая для версии BIOS и системной платы.

Во время выполнения POST может выдавать диагностические сообщения в виде последовательности коротких и длинных звуковых сигналов, а после успешной инициализации графического адаптера короткие текстовые сообщения выводятся на экран монитора.

Привычная последовательность шагов POST:

• Тестирование регистров процессора.

• Проверка контрольной суммы BIOS.

• Проверка и инициализация таймера 8253/8254, портов 8255.

После этого шага доступна звуковая диагностика.

• Проверка и инициализация контроллеров DMA 8237.

• Проверка регенерации памяти.

• Тестирование 64 Кбайт нижней памяти.

• Загрузка векторов прерывания и стека в нижнюю область памяти.

• Инициализация Видеоконтроллер - на экране появляется заставка Video BIOS, обычно с указанием модели видеокарты и объемом установленной видеопамяти.

Загрузка 9х

При включении компьютера в первую очередь происходит загрузка BIOS, самой главной программы, «вшитой» в одну из микросхем ПК, и начальное тестирование памяти и оборудования (так называемая POST — проверка Power-on Self Test). Всё это дело отображается на экране в виде минимума информации об обнаруженных устройствах и в ряде случаев сопровождается звуковыми сигналами «пищалки» компьютера. Сигналы эти предназначены для оповещения пользователя о проблемах, возникших во время инициализации оборудования, и помогают определить причину неисправности, даже если из-за какой-то поломки отсутствует вывод изображения на экран монитора

По окончании тестирования и инициализации оборудования осуществляется считывание в память внесистемного, общего для всех ОС загрузчика (Non-System Bootstrap — NSB), расположенного в стартовом секторе физического жёсткого диска. Данный загрузчик создаётся во время разбиения и конфигурирования жёсткого диска программой FDISK и является одной из привлекательных целей для деструктивных вирусов. Восстановить его при повреждении можно, переразбив диск заново (и потеряв информацию на нём), либо использовав утилиту FDISK с недокументированным ключом MBR, предназначенным для восстановления главной загрузочной записи диска: «FDISK /MBR». Но и в этом случае вам для восстановления информации с «убитого» диска придётся воспользоваться программами типа Easy Recovery (www.ontrack.com) или Lost & Found (http://www.powerquest.com). В обязанности NSB входит уже считывание и запуск системного загрузчика (System Bootstrap — SB), который устанавливается вместе с ОС и находится в стартовом секторе логического диска. В Windows 9x этот загрузчик восстанавливается командой SYS C:, вводимой после загрузки ПК с системной дискеты, созданной специально для этого предусмотренным инструментом: «Панель Управления» — «Установка и Удаление Программ» — «Загрузочный Диск».

Билет № 15 Загрузка компьютера: Тест начального включения – POST. Загрузка MS Windows 2000

После включения питания, аппаратного сброса от кнопки RESET или нажатии комбинации клавиш Ctrl + Alt + Del процессор переходит к выполнению кода начального самотестирования POST (Power-On Self Test), хранящейся в микросхеме BIOS. POST выполняет тестирование процессора, памяти и системных средств ввода-вывода, а также конфигурация всех программно-управляемых аппаратных средств системной платы. Часть конфигурации выполняется однозначно, часть управляется джампера системной платы, но ряд параметров позволяет или даже требует конфигурации по желанию пользователя. Для этих целей служит утилита Setup, встроенная в код BIOS. После тестирования и конфигурирования (включающего настройку устройств РnР), POST инициализирует загрузки операционной системы.

При прохождении каждой секции POST записывает ее код (номер) в диагностический регистр. Этот регистр физически располагается на специальной диагностической плате, устанавливаемой в слот системной шины. Плата содержит 8-битный регистр со световой (двоичной или шестнадцатиричной) индикацией состояния битов. В пространстве ввода-вывода регистр занимает один адрес, зависящую от архитектуры PC (точнее, версии BIOS): ISA, EISA - 80h, ISA-Compaq - 84h, ISA-PS / 2 - 90h, MCA-PS / 2 - 680h, некоторые модели EISA - 300h (часто пишут то же и в 80h). По индикаторам платы можно определить, на какой секции остановился POST, и определить причину неисправности. Однако для использования такой диагностики необходима, во-первых, сама плата-индикатор, и во-вторых, "словарь" неисправностей - таблица, специфическая для версии BIOS и системной платы.

Во время выполнения POST может выдавать диагностические сообщения в виде последовательности коротких и длинных звуковых сигналов, а после успешной инициализации графического адаптера короткие текстовые сообщения выводятся на экран монитора.

Привычная последовательность шагов POST:

• Тестирование регистров процессора.

• Проверка контрольной суммы BIOS.

• Проверка и инициализация таймера 8253/8254, портов 8255.

После этого шага доступна звуковая диагностика.

• Проверка и инициализация контроллеров DMA 8237.

• Проверка регенерации памяти.

• Тестирование 64 Кбайт нижней памяти.

• Загрузка векторов прерывания и стека в нижнюю область памяти.

• Инициализация Видеоконтроллер - на экране появляется заставка Video BIOS, обычно с указанием модели видеокарты и объемом установленной видеопамяти.

Загрузка 2000

Системная BIOS считывает главную загрузочную запись ( Master Boot Record), которая располагается в первом секторе жесткого диска. После загрузки MBR в память, управление передается коду, содержащемуся в MBR, который в свою очередь сканирует таблицу разделов в поисках системного раздела. Таблица разделов (partition table) – таблица, хранящаяся в первом секторе жесткого диска, в которой указано, какой из разделов является системным. Системный раздел – раздел, который содержит файлы, необходимые для загрузки Windows 2000. К ним относятся: ntldr – загрузчик ОС, ntdetect.com – программа, предназначенная для сбора информации об аппаратных средствах, bootsect.dos – файл, необходимый для систем с двойной загрузкой, где в качестве альтернативаной ОС используется Windows 9x, boot.ini – файл, который считывает загрузчик и отображает на экране. Когда системный раздел найден, MBR загружает в память его нулевой сектор, который является загрузочным. Загрузочный сектор – сектор, в котором располагается код, предназначенный для нахождения и загрузки в память загрузчика Windows 2000 (NTLDR). После этого, загрузочный сектор должен распознать файловую систему для поиска загрузчика. На томах FAT структура данных, называемая загрузочным сектором, действительно занимает один физический сектор. На томах FAT32 – 2 сектора. На томе NTFS – до 16 секторов. Затем загрузочный сектор загружает в память NTLDR и передает ему управление.

После того, как управление получает NTLDR, он выполняет следующие функции:

переключает процессор в защищенный режим;

считывает, находящийся в корневом каталоге системного раздела файл boot.ini и отображает его содержимое на экране;

если выбрана система Windows 9x, то NTLDR загружает в память файл bootsect.dos, в котором содержится копия загрузочного сектора раздела, находящегося на основном разделе до установки Windows 2000

если выбрана система Windows 2000, то запускается программа ntdetect.com

загружает и запускает ядро Windows 2000 (Ntoskrnl.exe) и уровень аппаратных абстракций – HAL.

Билет № 16 Понятие операционной системы. Принципы построения интерфейсов операционных систем. Графические интерфейсы пользователя

Операционная система — программа, которая загружает ПК и работает напрямую с аппаратными частями ПК, является транслятором (переводчиком) с человеческого языка на машинный.

Без Операционной системы ПК функционировать не может.

Операционная система обеспечивает совместное функционирование всех устройств ПК и предоставляет пользователю доступ к его ресурсам.

WINDOWS 95, WINDOWS 98, WINDOWS ME, WINDOWS XP.

Состав Операционной системы:

1. Программный модуль, управляющий файлами.

2. Командный процессор (выполняет команды пользователя).

3. Программы, обеспечивающие управление работой различных устройств (ввода, вывода, хранения).

4. Графический модуль.

5. Справочная система.

6. Приложения.

Этапы загрузки Операционной системы:

1. Включение ПК.

2. Процессор обращается к ПЗУ за командами начальной загрузки.

3. Тестирование подключенных устройств.

4. Вывод характеристик найденных устройств.

5. Загружается Операционная система из внешней памяти (HDD) в оперативную.

6. Операционная система готова принимать задания от пользователя (Рабочий Стол).

Интерфейс пользователя

Интерфейс – совокупность средств и правил, которые обеспечивают взаимодействие устройств, программ и человека.

Графический интерфейс – интерфейс, где для взаимодействия человека и компьютера используются графические средства.

Режимы работы с компьютером.

Все ОС способны обеспечивать как пакетный, так и диалоговый режим работы с пользователем.

Пакетный режим – ОС автоматически исполняет заданную последовательность команд.

Диалоговый режим – ОС находится в ожидании команды пользователя и, получив её, приступает к исполнению, а, исполнив, возвращает отклик и ждёт очередной команды. Диалоговый режим основан на использовании прерываний процессора и прерываний BIOS (которые, в свою очередь, также основаны на использовании прерываний процессора). Опираясь на эти аппаратные прерывания, ОС создаёт свой комплекс системных прерываний. Способность ОС прервать текущую работу и отреагировать на события, вызванные пользователем с помощью управляющих устройств, воспринимается нами как диалоговый режим работы.

Виды интерфейсов пользователя.

По реализации интерфейса пользователя различают следующие ОС:

- неграфические;

- графические.

Неграфические ОС реализуют интерфейс командной строки. Основным устройством управления является клавиатура. Управляющие команды вводят в поле командной строки, где их можно и редактировать. Исполнение команды начинается после её утверждения нажатием клавиши ENTER. Для компьютеров платформы IBM PC интерфейс командной строки обеспечивается семейством ОС MS-DOS (MS-DOS 1.0 – MS-DOS 6.22).

Графические ОС реализуют более сложный тип интерфейса, в котором в качестве органа управления кроме клавиатуры может использоваться мышь или адекватное устройство позиционирования. Работа с графической ОС основана на взаимодействии активных и пассивных экранных элементов управления.

В качестве активного элемента управления выступает указатель мыши – графический объект, перемещение которого на экране синхронизировано с перемещением мыши.

В качестве пассивных элементов управления выступают графические элементы управления приложений (экранные кнопки, значки, переключатели, флажки, раскрывающиеся списки, строки меню и многие другие).

Характер взаимодействия между активными и пассивными элементами управления выбирает сам пользователь. В его распоряжении приёмы наведения указателя мыши на элемент управления, щелчки кнопками мыши и другие средства.