С какого диска загружается операционная система в озу
Обновлено: 06.07.2024
Для понимания работы ОС необходимо уметь выделять основные части системы и их связи, т.е. описывать структуру системы. Для разных ОС их структурное деление может быть весьма различным. Наиболее общими видами структуризации можно считать два. С одной стороны, можно считать, что ОС разделена на подсистемы, соответствующие перечисленным выше группам функций. Такое деление достаточно обосновано, программные модули ОС действительно в основном можно отнести к одной из этих подсистем. Другое важное структурное деление связано с понятием ядрасистемы.
Ядро, как можно понять из названия, это основная, «самая системная» часть операционной системы. Имеются разные определения ядра. Согласно одному из них, ядро – это резидентнаячасть системы, т.е. к ядру относится тот программный код, который постоянно находится в памяти в течение всей работы системы. Остальные модули ОС являются транзитными, т.е. подгружаются в память с диска по мере необходимости на время своей работы. К транзитным частям системы относятся:
- утилиты(utilities) – отдельные системные программы, решающие частные задачи, такие как форматирование и проверку диска, поиск данных в файлах, мониторинг (отслеживание) работы системы и многое другое;
- системные библиотеки подпрограмм, позволяющие прикладным программам использовать различные специальные возможности, поддерживаемые системой (например, библиотеки для графического вывода, для работы с мультимедиа и т.п.);
- интерпретатор команд– программа, выполняющая ввод команд пользователя, их анализ и вызов других модулей для выполнения команд;
- системный загрузчик– программа, которая при запуске ОС (например, при включении питания) обеспечивает загрузку системы с диска, ее инициализацию и старт;
- другие виды программ, в зависимости от конкретной системы.
< p>Базовая система ввода-вывода (БСВВ, BIOS) — набор программных средств, обеспечивающих взаимодействие ОС и приложений с аппаратными средствами. Обычно БСВВ представляет набор компонент — драйверов. Также в БСВВ входит уровень аппаратных абстракций, минимальный набор аппартно-зависимых процедур ввода-вывода, необходимый для запуска и функционирования ОС.
Современные процессоры имеют минимум два режима работы – привилегированный (supervisor mode) и пользовательский (user mode).
Отличие между ними заключается в том, что в пользовательском режиме недоступны команды процессора, связанные с управлением аппаратным обеспечением, защитой оперативной памяти, переключением режимов работы процессора. В привилегированном режиме процессор может выполнять все возможные команды.
Приложения, выполняемые в пользовательском режиме, не могут напрямую обращаться к адресным пространствам друг друга – только посредством системных вызовов.
Все компоненты операционной системы можно разделить на две группы – работающие в привилегированном режиме и работающие в пользовательском режиме, причем состав этих групп меняется от системы к системе.
Основным компонентом операционной системы является ядро (kernel). Функции ядра могут существенно отличаться в разных системах; но во всех системах ядро работает в привилегированном режиме (который часто называется режим ядра, kernel mode).
Термин ядро также используется в разных смыслах. Например, в Windows термин ядро (NTOS kernel) обозначает совокупность двух компонентов – исполнительной системы (executive layer) и собственно ядра (kernel layer).
Существует два основных вида ядер – монолитные ядра (monolithic kernel) и микроядра (microkernel). В монолитном ядре реализуются все основные функции операционной системы, и оно является, по сути, единой программой, представляющей собой совокупность процедур. В микроядре остается лишь минимум функций, который должен быть реализован в привилегированном режиме: планирование потоков, обработка прерываний, межпроцессное взаимодействие. Остальные функции операционной системы по управлению приложениями, памятью, безопасностью и пр. реализуются в виде отдельных модулей в пользовательском режиме.
Ядра, которые занимают промежуточные положение между монолитными и микроядрами, называют гибридными (hybrid kernel).
Примеры различных типов ядер:
- монолитное ядро – MS-DOS,Linux, FreeBSD;
- микроядро – Mach, Symbian,MINIX 3;
- гибридное ядро –NetWare, BeOS, Syllable.
ОС Windows NT имеет монолитное ядро, однако, поскольку в Windows NT имеется несколько ключевых компонентов, работающих в пользовательском режиме, то относить Windows NT к истинно монолитным ядрам нельзя, скорее к гибридным.
Кроме ядра в привилегированном режиме (в большинстве операционных систем) работают драйверы (driver) – программные модули, управляющие устройствами.
В состав операционной системы также входят:
- системные библиотеки (systemDLL – Dynamic Link Library, динамически подключаемая библиотека),преобразующие системные вызовы приложений в системные вызовы ядра;
- пользовательские оболочки(shell), предоставляющие пользователю интерфейс – удобный способ работы соперационной системой.
Пользовательские оболочки реализуют один из двух основных видов пользовательского интерфейса:
- текстовый интерфейс (Text UserInterface, TUI), другие названия – консольный интерфейс (Console UserInterface, CUI), интерфейс командной строки (Command Line Interface, CLI);
- графический интерфейс (GraphicUser Interface, GUI).
Пример реализации текстового интерфейса в Windows – интерпретатор командной строки cmd.exe; пример графического интерфейса – Проводник Windows (explorer.exe).
Особую роль в структуре системы играют драйверы устройств. Эти программы, предназначенные для обслуживания конкретных периферийных устройств, несомненно, можно отнести к ядру системы: они почти всегда являются резидентными и работают в режиме ядра. Но в отличие от самого ядра, которое изменяется только при появлении новой версии ОС, набор используемых драйверов весьма мобилен и зависит от набора устройств, подключенных к данному компьютеру. В некоторых системах (например, в ранних версиях UNIX) для подключения нового драйвера требовалось перекомпилировать все ядро. В большинстве современных ОС драйверы подключаются к ядру в процессе загрузки системы, а иногда разрешается даже загрузка и выгрузка драйверов в ходе работы системы.
Загрузка операционной системы
Файлы операционной системы хранятся во внешней, долговременной памяти (на жестком, гибком или лазерном диске). Однако программы могут выполняться, только если они находятся в оперативной памяти, поэтому файлы операционной системы необходимо загрузить в оперативную память.
Диск (жесткий, гибкий или лазерный), на котором находятся файлы операционной системы и с которого производится ее загрузка, называется системным.
После включения компьютера производится загрузка операционной системы с системного диска в оперативную память. Загрузка должна выполняться в соответствии с программой загрузки. Однако для того чтобы компьютер выполнял какую-нибудь программу, эта программа должна уже находиться в оперативной памяти. Разрешение этого противоречия состоит в последовательной, поэтапной загрузке операционной системы.
После включения питания компьютера или нажатия кнопки Reset на системном блоке компьютера или одновременного нажатия комбинации клавиш на клавиатуре процессор начинает выполнение программы самотестирования компьютера POST (Power-ON Self Test). Производится тестирование работоспособности процессора, памяти и других аппаратных средств компьютера.
Для установки правильной даты и времени, а также внесения изменений в конфигурацию аппаратных средств компьютера в процессе выполнения самотестирования необходимо нажать клавишу . Загрузится системная утилита BIOS Setup, имеющая интерфейс в виде системы иерархических меню. Пользователь может установить новые параметры конфигурации компьютера и запомнить их в специальной микросхеме памяти, которая при выключенном компьютере питается от батарейки, установленной на системной плате. В случае выхода из строя батарейки конфигурационные параметры теряются и компьютер перестает нормально загружаться.
Загрузка операционной системы. После проведения самотестирования специальная программа, содержащаяся в BIOS, начинает поиск загрузчика операционной системы. Происходит поочередное обращение к имеющимся в компьютере дискам (гибким, жестким, CD-ROM) и поиск на определенном месте (в первом, так называемом загрузочном секторе диска) наличия специальной программы Master Boot (программы-загрузчика операционной системы).
Если диск системный и программа-загрузчик оказывается на месте, то она загружается в оперативную память и ей передается управление работой компьютера. Программа ищет файлы операционной системы на системном диске и загружает их в оперативную память в качестве программных модулей (рис.).
| Рис. Процесс загрузкиоперационной системы |
После окончания загрузки операционной системы управление передается командному процессору. В случае использования интерфейса командной строки на экране появляется приглашение системы к вводу команд. Приглашение представляет собой последовательность символов, сообщающих о текущем диске и каталоге. Например, если загрузка операционной системы была произведена с диска С:, а операционная система была установлена в каталог WINDOWS, то появится приглашение:
В случае загрузки графического интерфейса операционной системы команды могут вводиться с помощью мыши.
Статьи к прочтению:
Что происходит когда идет ЗАГРУЗКА в игре
Похожие статьи:
Если загрузиться в Windows 10, то окно «Управление дисками» выглядит так.
При включении компьютера выходит меню загрузки, где я могу выбрать для загрузки Win 7 или Win 10.
Как узнать, где на жёстком диске MBR находится активный раздел вместе с загрузчиком операционных систем (при наличии на HDD нескольких установленных Windows и отсутствии Скрытого раздела System Reserved (Зарезервировано системой)?
Привет друзья! Все мы знаем, что при установке операционной системы на компьютер с обычным БИОС (не UEFI), установка происходит на жёсткий диск MBR и при этом в начале диска автоматически создаётся скрытый раздел System Reserved (Зарезервировано системой, объём 350-500 МБ), главным назначением этого раздела является хранение и защита файлов загрузки операционной системы. Р аздел System Reserved (Зарезервировано системой) имеет атрибуты: Активен, Система, Основной раздел и с этого раздела происходит запуск одной или нескольких операционных систем, установленных на вашем компьютере.
Управление дисками Windows 10
В большинстве случаев с активного раздела запускается операционная система. Н а активном разделе находятся файлы загрузки Windows: папка «Boot» (содержащая хранилище конфигурации загрузки файл - BCD), и менеджер загрузки файл «bootmgr».
Увидеть эти файлы можно, если у вас включено в системе отображение скрытых файлов и папок.
Во-вторых, узнать, где на жёстком диске MBR находится активный раздел можно с помощью командной строки.
Запускаем командную строку от имени администратора и вводим команды: lis vol (выводим в список все разделы жёсткого диска), раздел "Система", значит активный, в нашем случае активен раздел (C:) с установленной Windows 10.
Ещё одна команда, также покажет нам активный раздел:
bcdedit (данная команда предназначена для управления данными конфигурации загрузки), запущенная без параметров, покажет нам содержимое хранилища загрузки BCD. Как видим, активный раздел находится на первом разделе жёсткого диска (D:) с установленной Windows 10. Также видим, что хранилище загрузки содержит в себе запуск двух операционных систем: Windows 7 и Windows 10.
Примечание : Важно знать, что сделать активным можно любой «Основной» раздел жёсткого диска, рассмотрим этот вопрос далее.
Наш читатель спросил, что будет, если он форматирует или удалит раздел с установленной Windows 7, загрузится ли после этого Windows 10? Или наоборот, если он удалит раздел с установленной Windows 10, загрузится ли после этого Windows 7?
Ответ. Так как загрузчик двух операционных систем и активный раздел находятся на первом разделе (D:) с установленной Windows 10, то при удалении этого раздела, оставшаяся операционная система Windows 7 естественно не загрузится, выйдет ошибка « An operating system was not found. » (Операционная система не найдена)
Если из работающей Windows 10 удалить раздел с установленной Windows 7, то загрузка Win 10 не будет нарушена.
Как же поступить нашему читателю, если к примеру, он хочет удалить Windows 10 и оставить себе Windows 7?
В этом случае нужно создать операционной системе Windows 7 свой отдельный загрузчик, сделать это можно так.
Находясь в работающей OS Windows 7 открываем командную строку от имени администратора и вводим команды:
DISKPART> lis dis (выводим в список все подключенные к компьютеру накопители)
DISKPART> sel dis 0 (выбираем единственный подключенный жёсткий диск)
DISKPART> lis par (выводим в список все разделы жёсткого диска)
DISKPART> sel par 2 (выбираем раздел с установленной Windows 7, размер 55 Gб)
Выбран раздел 2
DISKPART> activ (помечаем раздел с Windows 7 как активный)
DiskPart: раздел помечен как активный.
Завершение работы DiskPart.
C:\Windows\system32> bcdboot C:\Windows (данная команда создаёт отдельный загрузчик на разделе с установленной Windows 7)
Файлы загрузки успешно созданы.
Данными действиями мы создали для Windows 7 отдельный загрузчик. Теперь диск (C:) с установленной Windows 7 имеет атрибуты: Система, Активен.
После этого вы смело можете форматировать или удалять раздел с Windows 10, загрузка Windows 7 от этого не пострадает!
Создаём загрузчик для Windows 7 прямо в работающей Windows 10
Друзья, в конце статьи хочу вам сказать, что создать загрузчик для Windows 7 можно прямо в работающей Windows 10, сделаем это так.
Загружаемся в Windows 10.
Открываем командную строку от имени администратора и вводим команды:
DISKPART> lis dis (выводим в список все подключенные к компьютеру накопители)
DISKPART> sel dis 0 (выбираем единственный подключенный жёсткий диск)
DISKPART> lis par (выводим в список все разделы жёсткого диска)
DISKPART> sel par 2 (выбираем раздел с установленной Windows 7, размер 55 Gб)
Выбран раздел 2.
DISKPART> activ (помечаем раздел с Windows 7 как активный)
DiskPart: раздел помечен как активный.
Завершение работы DiskPart.
C:\Windows\system32> bcdboot D:\Windows (данная команда создаёт отдельный загрузчик на активном разделе (D:) для Windows 7 .
Файлы загрузки успешно созданы.
Данными действиями мы также создали для Windows 7 отдельный загрузчик.
Загружаемся в Windows 7.
Теперь диск (C:) с установленной Windows 7 имеет атрибуты: Система, Активен и если удалить Windows 10, то Windows 7 прекрасно загрузится.
Примечание: Статья написана о дисках MBR. Если у вас OS установлена на диск GPT, а на дисках gpt нет активного раздела, загрузчик в этом случае создаётся на разделе - EFI system partition (ESP), отформатированным в fat32.
Всем привет в моих видео на ютубе я показывал как записать игру в оперативку или как закинуть файл подкачки в оперативную память или как увеличить производительность браузера гугл хрома с помощью заброски его кеша в оперативку. Многие задали вопрос можно ли установить Windows в оперативку и будит ли от этого толк? Сейчас я все расскажу.
Как установить Windows в оперативку?
Для этого нам понадобится набор инструментов:
- 16 гб RAM, или больше. Хотя можно попробовать и на 8. 4 хватит только для XP
- Grub4Dos
- Wincontig
- BootIce
- Partition Wizard или что-то подобное для клонирования разделов
- драйвер Firadisk
- образ Windows желательно x64 (можно и x32, но свободной памяти будет макс 3.2гб).
- установленная и работающая винда от 7 до 10
Grub4Dos — это менеджер загрузки, для организации мультизагрузочных систем. он так же может создавать виртуальные диски - VHD и работать с ними так же как и с обычными дисками. VHD может быть смонтирован в память что нам и нужно. При монтировании в память содержимое файла-источника копируется в память и дальнейшая работа ведется уже оттуда. Как источник можно использовать файлы .ima (образы дискет), .iso (образы CD/DVD) а также .img (RAW образы HDD). Родные для Windows файлы .vhd (фиксированного размера, не динамические и не дифференциальные) представляют собой те же .img, но с небольшим заголовком и их тоже можно подключать.
Созданные при помощи Grub4Dos виртуальные диски доступны в реальном режиме. Windows сможет работать с ними только при наличии специального драйвера - Firadisk (работает с дисками в памяти) и WinVBlock (работает с образами в файлах). При наличии в Windows Firadisk она сможет работать с дисками, созданными в Grub4Dos. К сожалению, драйверы не подписаны и для их работы нужно отключить проверку подписей драйверов. Делаем так: создаем VHD с установленной Windows, где отключаем проверку подписей, устанавливаем Firadisk, затем подгружаем VHD еще до загрузки Windows через Grub4Dos и загружаемся уже в виндовс которая записана целиком в оперативную память.
Устанавливаем Grub4dos. Запускаем BootIce, выбираем диск, с которого будем загружатся, ставим Grub4dos в MBR, кладем в корень любого раздела файлы grldr и menu.lst.
В menu.lst пишем:
Потом через управление компьютером - управление дисковыми устройствами создаем в корне нашего рабочего раздела файл VHD фиксированного размера гигабайт этак на 10 (можно больше, при наличии большого количества оперативки), форматируем в NTFS, отключаем диск и дефрагментируем его файл при помощи Wincontig.
Нужно из этого VHD получить образ диска с готовой к работе Windows, драйверами для вашего оборудования и поддержкой загрузки из VHD, а еще такой образ можно просто скачать. Если качать образ то только с отвязаными драйверами, так как ваш компьютер может отличаться. После загрузки инсталлятора жмем Shift-F10, и выполняем:
Загружамем виндовст и создаем родной загрзчик так:
Отключаем в загрзчике проверку цифровых подписей так:
И в том загрузчике с которого мы загрузились тоже отключаем:
Перезагружаем компьютер для включения тестового режима и устанавливаем драйвер Firadisk: hdwwiz, установливаем все устройства в ручную с файлов .inf
Сжимаем VHD до размера что бы влез в опеартивку можно накинуть пару лишних гигов если оперативки много, я вообще сделал диск на 32 гига.
Грузимся в предыдущую винду, монтируем win10.vhd, создаем еще один vhd уже конечного размера и копируем один в другой через редактор разделов вроде Partition Expert. Заменяем тот файл на новый, опять дефрагментируем через Wincontig. Попробуем загрузиться в новый VHD. Все должно быть норм.
Наконец таки пришло время загружать винду в оперативку, прописываем в грубе так:
Загружамемся, после копирования винды в оперативку запустится Windows которая целиком и полностью будет находится в оперативке. Можно проверить скорость диска и вы будуите крайне приятно удевлины, посмотрите сами это сюрприз!
Что бы ввсе изменения в windows сохранялись нам нужно сделать кое что еще, прописываем груб:
Таким образом все из Windows в ОЗУ будет сохранятся в файл VHD на диске или флешке вашего ПК. Теперь ты установил Windows в оперативку! Знаешь еще способы пиши о этом комментариях.
Для того чтобы проще было понять принцип работы современной операционной системы, обратимся к истории, вспомним — с чего всё начиналось. Тем более что с тех пор практически ничего не изменилось. Увеличилось быстродействие процессора, объемы жестких дисков и оперативной памяти, возросла скорость совершаемых операций, но базовые принципы работы компьютера остались неизменными.
Изначально в компьютере всегда существовала базовая система ввода-вывода — BIOS, которая даёт компьютеру элементарные понятия восприятия внутренних устройств, способности распознавать команды, вводимые с клавиатуры, в том числе основные функции: F1, F2, F3, F4, F5, а также функцию вывода результатов на экран.
Итак, при включении компьютера, в первую очередь автоматически происходила загрузка BIOS, после чего уже человек должен был загрузить программу работы с дисками, позволяющую компьютеру производить чтение информации с диска, а также запись на диск. Программа имела название Disc Operating System или сокращенно DOS, что в переводе означает Дисковая Операционная Система. После загрузки DOS, требовалось загрузить именно ту программу, с которой пользователь собирался работать.
Так продолжалось до тех пор, пока не появились жесткие диски (HDD) и компьютер работал только с оперативной памятью и дискетами. Появление жесткого диска значительно упростило работу пользователя. Требовалось включить компьютер, автоматически загружались BIOS и DOS, оставалось лишь выбрать программу из тех, что уже были записаны на жесткий диск. В принципе, то-же самое происходит и сейчас, с той разницей, что количество автоматически запускаемых программ значительно возросло.
Первые операционные системы (ОС) появлялись с целью облегчить работу пользователя и включали в себя набор наиболее распространенных программ, однако, требовали предварительной установки DOS. Позже, с развитием прогресса, команды управления дисками стали частью операционной системы и предустановка DOS уже перестала быть необходимостью. Между тем, каждая операционная система имеет своё ядро, фирменный интерфейс (дизайн оболочки и внутреннюю структуру расположения файлов) и является платформой — программной оболочкой, позволяющей устанавливать дополнительные программы.
Смысл вышесказанного заключается в том, что каждая установленная программа напрямую обращается не к самому процессору компьютера и его оперативной памяти, а к установленной операционной системе и работает только через её платформу. Исключением являются антивирусные программы, которым позволено контролировать процессы оперативной памяти и отслеживать некорректные процессы, пытающиеся напрямую, минуя платформу ОС, получить доступ к памяти.
На сегодняшний день, наиболее популярны всего три операционных системы. Лидером с большим опережением является Windows (около 95% пользователей), на втором месте находится MacOS (около 4% аудитории), третье место определить гораздо сложнее, поскольку, процент пользователей находится в пределах статистической погрешности. Наверное, всё-же, это платформа Linux, хотя утверждать что-либо сложно.
Здесь следует отметить, что Windows и Linux могут устанавливаться на все компьютеры, в то время, как MacOS предназначена для компьютеров производства компании Apple.
Операционная система позволяет совершать стандартные операции с файлами: создать, удалить, переместить, копировать, переименовать. Наибольшая путаница, у начинающих пользователей, возникает с перетаскиванием файлов при помощи мыши. Следует уточнить, что если перемещение файла или папки осуществляется в пределах одного логического диска, то операционная система попросту переписывает имя файла или папки из одного каталога в другой. Сам файл остается на диске неподвижным, меняется только адрес его расположения. Если же перетаскивание с помощью мыши осуществляется с одного логического диска на другой, тогда система осуществляет копирование файла с исходного диска на диск назначения.
Также, помимо основных операций, некоторые типы файлов могут быть прочитаны и отредактированы средствами самой операционной системы: воспроизведение аудио и видео файлов, просмотр рисунков, чтение текста.
Читайте также: