Процесс загрузки компьютера казалось бы
изучен нами до мелочей: кнопка — BIOS —
операционная система — логин… А ты
задумывался когда-нибудь о том что же на
самом деле происходит в это время внутри
твоего компьютера? Можешь по шагам
рассказать как работает компьютер? Уверен,
что нет. Поэтому сегодня проведем короткий
ликбез — расскажем о том, как же на самом
деле загружается компьютер. 

Эта статья рассматривает работу Windows XP, в
остальных системах процесс, естественно,
несколько отличается.

Включается тумблер питания.
Блок питания проводит самодиагностику.
Когда все электрические параметры в норме
БП посылает сигнал Power Good процессору. Время
между включением питания и уходом сигнала
обычно 0.1-0.5 секунд.

Таймер микропроцессора получает сигнал
Power Good.

С получением этого сигнала таймер
перестает посылать сигнал Reset процессору,
позволяя тому включиться.

CPU начинает выполнять код ROM BIOS.
Процессор загружает ROM BIOS начиная с адреса
FFFF:0000. По этому адресу прописан только
переход на адрес настоящего кода BIOS ROM.

Система выполняет начальный тест железа.
Каждая ошибка, встречающаяся на этом этапе
сообщается определенными звуковыми кодами
(в прошлом биканьем, сейчас уже вероятно
более современно — голосом), так как видео
система еще не инициализирована.

BIOS ищет адаптеры, которые могут
потребовать загрузки своего BIOS-а.

Самым типичным случаем в этом случае
является видео карта. Загрузочная
процедура сканирует память с адреса C000:0000
по C780:0000 для поиска видео ROM. Таким образом
загружаются системы всех адаптеров.

ROM BIOS проверяет выключение это или
перезагрузка.

Процедура два байта по адресу 0000:0472. Любое
значение отличное от 1234h является
свидетельством "холодного" старта.

Если это включение ROM BIOS запускает
полный POST (Power On Self Test). Если это
перезагрузка, то из POST процедуры
исключается проверка памяти.

Процедуру POST можно разделить на три
компоненты: 

  • Видео тест инициализирует видео адаптер,
    тестирует карту и видео память,
    показывает конфигурацию или возникшие
    ошибки.
  • Идентификация BIOS-а показывает версию
    прошивки, производителя и дату.
  • Тест памяти проверяет чипы памяти и
    подсчитывает размер установленной
    памяти.

Ошибки, которые могут возникнуть в ходе POST
проверки можно разделить на смертельные и
не очень :). Во втором случае они
показываются на экране, но позволяют
продолжить процесс загрузки. Ясно, что в
первом случае процесс загрузки
останавливается, что обычно сопровождается
серией бип-кодов.

BIOS читает конфигурационную информацию
из CMOS.

Небольшая область памяти (64 байт) питается
от батарейки на материнской платы. Самое
главное для загрузки в ней — порядок, в
котором должны опрашиваться приводы, какой
из них должен быть первым — дисковод, CD-ROM или
винчестер.  

Если первым является жесткий диск, BIOS
проверяет самый первый сектор диска на
наличие Master Boot Record (MBR). Для
дисковода проверяется
Boot Record
в первом секторе. 

Master Boot Record — первый сектор на цилиндре 0, 0
головке, 512 байт размером. Если она
находится, то загружается в память по
адресу 0000:7C00, потом проверяется на
правильную сигнатуру — два последних байта
должны быть 55AAh. Отсутствие MBR или этих
проверочных байт останавливает процесс
загрузки и выдает предупреждение. Сама MBR
состоит из двух частей — системного
загрузчика (partition loader или Boot loader), программы,
которая получает управление при загрузке с
этого жесткого диска; таблицы разделов (партиций),
которая содержит информацию о логических
дисках, имеющихся на жестком диске.

Правильная MBR запись записывается в
память и управление передается ее коду.

Процесс установки нескольких операционных
систем на один компьютер обычно заменяет
оригинальный лоадер на свою программу,
которая позволяет выбрать с какого диска
производить остальную загрузку.

(Продолжение следует)

Оставить мнение

Check Also

Windows 10 против шифровальщиков. Как устроена защита в обновленной Windows 10

Этой осенью Windows 10 обновилась до версии 1709 с кодовым названием Fall Creators Update …