Особенности загрузки современного персонального компьютера

Фев.05.2009     Web-программирование > UNIX     (0)

В предыдущих статьях мы попытались дать общее описание схемы начальной загрузки ОС Linux. Настало время рассмотреть подробнее наиболее сложные ступени загрузки, проведя анализ особенностей функционирования ПК.
Как уже стало ясно, загрузка системы – это процесс сложный, состоящий из целого ряда этапов. Как только мы включаем персональный компьютер, код, записанный в постоянном запоминающем устройстве, начинает выполняться. Его расположение и строение зависят от параметров оборудования. Так, в машинах, разработанных для UNIX и прочих ОС коммерческого толка, код записывается разработчиком. Именно он создает алгоритм подключения разных устройств, распознавания файловых систем локального свойства и базовой инициализации сети. Такой подход упрощает работу системного администратора. Ему нужно только ввести название нового файла ядра. Код постоянного запоминающего устройства находит и читает данный файл автоматически.
Код начальной загрузки, свойственный ПК, представлен как BIOS – базовая подсистема ввода-вывода (или Basic Input/Output System). Эта подсистема очень проста по сравнению с кодом UNIX-станций. На самом деле, в ней имеется более трех уровней кода. Первый – для компьютера, второй – для видеоплаты, третий – для SCSI-адаптера (при его наличии). Коды имеют и периферийные устройства.

Например, сетевая плата.
Встроенный код Basic Input/Output System знает обо всех устройствах, которые располагаются на материнке. Например, о жестких дисках, контроллере IDE, контроллере клавиатуры, портах (параллельных и последовательных), плате сетевого адаптера. SCSI-адаптеры, в свою очередь, знают лишь о тех устройствах, которые подключены напрямую к ним. Справедливости ради стоит отметить, что за последние годы необходимость вмешательства оператора сошла до минимума, поскольку сложные взаимодействия, лежащие между устройствами при их совместной работе, были упорядочены и стандартизированы.
Если сравнивать разные поколения ПК, то можно заметить, что код BIOS становится все более интеллектуальным. Ведь современные машины позволяют входить в режим конфигурирования уже на старте загрузки. Для этого достаточно нажать на пару клавиш. Их названия чаще всего видны на экране. Делается это для избавления от копания в документации.
Режим конфигурирования позволяет выбирать устройство, с которого произойдет загрузка. Несмотря на то, что выбор этот нельзя назвать большим. Как правило, последовательность загрузки такова – дисковод для гибких дисков – для CD-ROM дисков – для жесткого диска. Но в некоторых BIOS загрузку нельзя начать с первого жесткого диска IDE или дисковода для CD-ROM. SCSI-адаптеры также могут быть распознанными.

После того как персональный компьютер определился с выбором устройства для загрузки, происходит считывание первых пятисот двенадцати байтов с диска. Данная часть диска имеет название ГЗЗ, или главной загрузочной записи. Она содержит ту программу, которая оповещает ПК о местонахождении программы вторичной загрузки на том или ином разделе диска.
Находящаяся в главной загрузочной записи стандартная программа дает машине указание – вычленить загрузчик операционной системы из первого дискового раздела.

В свою очередь, в ОС Линукс поддерживаются программы более высокого уровня сложности. Они совместимы со многими ядрами и системами.

Отыскав раздел, с которого загрузка система будет осуществлена, программа начинает запуск загрузочной программы, которая имеет отношение к данному разделу. При положительном исходе данная программа получает возможность производить дальнейшую загрузку ядра.