Зверева О.М. Операционные системы. Часть 1: Семейство операционных систем Windows 2000. Загрузка системы. Конфигурирование. Системный реестр

Подождите немного. Документ загружается.

обнаружен (или окажется поврежденным), то на экране появится

примерно такое сообщение об ошибке:

Не удается запустить Windows 2000 из-за испорченного

или отсутствующего файла:

\WINNT\SYSTEM32\CONFIG\SYSTEM

Можно попробовать восстановить этот файл, запустив программу

установки Windows 2000 с оригинальной установочной дискеты или

CD-ROM. Выберите 'г' в первом диалоговом экране для запуска

процедуры восстановления.

Функции загрузчика NTLDR

NTLDR управляет процессами

выбора операционной системы и

распознавания аппаратных средств перед инициализацией ядра

Windows 2000. Загрузчик 1NTLDR должен находиться в корневом

каталоге системного диска. Помимо этого в системном (активном) разделе

должны присутствовать файлы, перечисленные в табл. 1.

Когда NTLDR начинает работу, он очищает экран и выполняет

следующие действия:

• Переключает процессор в режим использования 32-разрядной модели

памяти

с линейной адресацией. Компьютеры х86 при запуске старту-

ют в реальном режиме, подобном режиму, в котором стартуют про-

цессоры 8088 и 8086. Поскольку NTLDR представляет собой 32-

разрядную программу, для того чтобы загрузчик смог начать выпол-

нять какие бы то ни было действия, процессор необходимо переклю-

чить в защищенный режим.

• Запускает соответствующую минифайловую систему

. Код, предна-

значенный для доступа к файлам на томах FAT и NTFS, встроен в

NTFS. Этот код позволяет загрузчику читать файлы, получать доступ

к ним и выполнять их копирование.

• Читает расположенный в корневом каталоге системного диска файл

Boot.ini и отображает на экране соответствующее меню для выбора

загружаемой операционной системы. Экран, выводимый на

данном

этапе загрузки, называется экраном загрузчика (bооt loader). Если

компьютер сконфигурирован для загрузки нескольких систем, и поль-

зователь выбирает операционную систему, отличную от Windows

NT/2000, то NTLDR загружает в память файл Bootsect.dos и передает

ему управление. Другая операционная система стартует как обычно,

поскольку файл Bootsect.dos содержит копию загрузочного сектора

раздела, который находился на основном разделе или

логическом

диске до инсталляции Windows NT/2000.

• Если выбрана одна из версий Windows NT/2000, то выполняется Ntde-

tect.com, чтобы собрать информацию о физических устройствах, под-

ключенных на данный момент к компьютеру.

• Загружает и запускает ядро операционной системы Ntoskrnl.ехе и пе-

редает ему информацию, собранную программой Ntdetect.соm.

Выбор запускаемой операционной системы

Загрузчик операционной системы отображает на экране меню, в

котором можно выбрать запускаемую операционную систему. Вид этого

экрана зависит от информации, которая содержится в файле Boot.ini.

Например, там можно увидеть следующее:

Выберите операционную систему для запуска:

Microsoft Windows 2000 Professional RUS

Microsoft Windows 2000 Server

Microsoft Windows 98

Используйте клавиши ↑ и ↓ для выделения нужной строки.

Нажмите клавишу ENTER для подтверждения выбора.

Выделенная система будет автоматически запущена через: 29

Для выбора особых

вариантов загрузки Windows 2000 нажмите F8.

Выбор операционной системы, которую требуется запустить,

ничем не отличается от аналогичного процесса при работе с другими

версиями Windows NT (например, 3.51 и 4.0). Операционная система,

указанная в приведенном списке первой, выбирается по умолчанию, и

изначально курсор установлен на этой строке. Чтобы выбрать для запуска

другую операционную систему, воспользуйтесь клавишами перемещения

курсора (<

↑> и <↓>), выделите нужную операционную систему и нажмите

клавишу <Еnter>.

Если вы не выберете ни один из пунктов меню к тому моменту,

когда счетчик, указанный в строке:

Выделенная система будет автоматически запущена через: 29

достигнет нуля, NTLDR загрузит операционную систему, указанную в

файле Вoot.ini по умолчанию. Программа установки Windows 2000 зада-

ет в качестве

параметра по умолчанию копию последней инсталлиро-

ванной копии Windows 2000. Файл Вооt.ini можно отредактировать, ука-

зав в качестве загружаемой по умолчанию операционной системы лю-

бую из установленных, отличную от последней инсталлированной вер-

сии Windows 2000. Подробную информацию о содержимом файла

Вооt.ini и методах его редактирования см. далее в этой главе.

Опции отладочного меню при загрузке Windows 2000

Любой пользователь, имеющий хотя бы небольшой опыт работы с

предыдущими версиями Windows NT, сразу же заметит одно небольшое,

но существенное отличие экрана загрузчика Windows 2000 от экрана

загрузчика Windows NТ 4.0. Это – следующая строка, расположенная в

нижней чаете экрана:

для выбора особых вариантов загрузки Windows 2000 нажмите F8.

Аналогичная клавиша – <F8> – имелась в системах Windows

95/98. Если загрузка Windows 2000 завершается неудачей, возможно, вам

помогут опции отладочного меню, выводимого по нажатию клавиши

<F8>.

Итак, если при появлении меню загрузки Windows 2000 нажать

клавишу <F8>, то на экране появится меню следующего содержания:

Меню дополнительных вариантов загрузки Windows 2000

Выберите одну из следующих возможностей:

Безопасный режим

Безопасный режим с загрузкой сетевых драйверов

Безопасный режим с поддержкой

командной строки

Включить протоколирование загрузки

Включить режим VGA

Загрузка последней удачной конфигурации

Режим отладки

Обычная загрузка

Возврат к выбору операционной системы

Используйте клавиши ↑ и ↓ для выделения нужной строки

Нажмите клавишу ЕNTER для подтверждения выбора.

Это меню будет оставаться на экране до выбора одной из опций.

Ниже кратко описаны опции

дополнительного меню загрузки:

Безопасный режим (Safe mode). Если пользователь выбирает эту

опцию, то при запуске Windows 2000 загружаются только базовые файлы

и драйверы, абсолютно необходимые для работы Windows (стандартные

драйверы мыши и клавиатуры, накопителей, базовый драйвер

видеоадаптера VGA и минимальный объем стандартных системных

сервисов). Если Windows 2000 невозможно загрузить даже с

использованием этого режима, то, вероятнее всего, потребуется

процедура

восстановления поврежденной системы.

• Безопасный режим с загрузкой сетевых драйверов (Safe mode with

Networking). Если выбрана данная опция, то Windows 2000 загружает-

ся с использованием только базовых файлов и драйверов (как и в слу-

чае с выбором предыдущей опции), но в дополнение делается попытка

запуска сетевых служб и восстановления сетевых соединений.

• Безопасный режим с поддержкой командной строки

(Safe Mode

with Command Prompt). Выбор этой опции приводит к попытке запус-

ка Windows 2000 с использованием только базовых файлов и драйве-

ров, и вместо графического интерфейса Windows отображает на экра-

не командную строку.

• Включить протоколирование загрузки (Enable Boot Logging). При

выборе этой опции Windows 2000 будет записывать протокол загрузки

в файл %SystemRoot%\Nbtlog.txt. Действие этой опции аналогично

включению параметра /BOOTLOG в файле

Вооt.ini .

• Включить режим VGA (Enable VGA Mode). После выбора данной

опции компьютер загружается с использованием стандартного драй-

вера VGA. Аналогичный результат дает применение параметра

/BASEVIDEO в файле Boot.ini.

• Загрузка последней удачной конфигурации (LastKnownGod Con-

figuration). Такая опция существовала и в Windows NT 4.0. При ее вы-

боре Windows 2000 запускается с использованием информации реест-

ра, сохраненной после того, как система в последний

раз была успеш-

но загружена. Следует сразу же отметить, что эта опция позволяет ис-

править только ошибки конфигурирования системы, да и то не всегда.

Использовать ее рекомендуется лишь в тех случаях, когда точно из-

вестно о допущенной конфигурационной ошибке. Проблемы, вызван-

ные отсутствием или повреждением системных файлов или драйве-

ров,

использованием этой опции исправить нельзя. Помимо этого,

следует помнить, что все изменения, внесенные после последнего ус-

пешного запуска Windows 2000, в случае применения этой опции бу-

дут потеряны.

• Режим отладки (Debugging Mode). Эта опция запускает Windows

2000 и устанавливает отладочный режим, при котором отладочная

информация пересылается по последовательному кабелю на другой

компьютер.

Распознавание аппаратных средств

Если в меню загрузчика выбрана одна из версий Windows

NT/2000 (или начала загружаться система по умолчанию, когда истек срок

действия таймера), то NTLDR вызывает Ntdetect.com, чтобы собрать

информацию о физических устройствах, подключенных на данный

момент к компьютеру. Ntdetect.com возвращает полученную информацию

загрузчику NTLDR.

Загрузка ядра

Получив информацию об аппаратных средствах компьютера,

загрузчик запускает ядро операционной системы Ntoskrnl.exe и передает

ему информацию, собранную программой Ntdetect.com.

О начале фазы загрузки ядра Windows 2000 сигнализируют

появляющиеся на экране точки, которые служат индикатором степени

завершенности загрузки в память ядра Windows 2000 (Ntoskrnl.exe) и слоя

(уровня) аппаратных

абстракций (Hal.dll). На данном этапе эти модули

еще не инициализированы. Далее загрузчик просматривает реестр,

извлекает информацию о заданных по умолчанию или определенных

пользователем размерах невыгружаемого (резидентного) пула памяти

(nonpaged pool) и реестра (registry quota) и загружает раздел

НКЕY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM из файла %SystemRoot%

system32\Config\System.

На данном этапе загрузчик активизирует АРI для работы с

реестром и создает набор

управляющих параметров (control set), который

Рис.1. Раздел реестра НКЕY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\Select

будет использоваться для инициализации компьютера. Эти задачи

являются подготовительными для загрузки драйверов. Значение, заданное

в разделе НКЕY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\Select (рис. 1), определяет,

какой набор управляющих параметров из перечисленных в разделе

НКЕY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM должен использоваться при загрузке.

По умолчанию загрузчик использует набор управляющих

параметров, определяемый значением «Default». Если пользователь

выбрал последнюю удачную конфигурацию, то загрузчик использует

набор управляющих параметров, определяемый значением

«LastKnownGood». На основании сделанного пользователем выбора и

значения раздела Select загрузчик определяет, какой из наборов

управляющих параметров (ControlSet00x) будет использоваться. После

этого загрузчик устанавливает значение Current раздела Select (рис. 1) на

номер набора управляющих параметров, который он будет использовать.

Далее загрузчик сканирует все сервисы (службы), определенные

разделом реестра НКЕY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM

\CurrentControlSet\Services, и

ищет драйверы устройств, для которых

параметр Start равен 0х0 (такое значение указывает на то, что драйверы

должны быть загружены, но не инициализированы). Как правило,

драйверы с такими значениями представляют собой низкоуровневые

драйверы устройств, например, драйверы дисков.

К моменту завершения этой фазы все базовые драйверы

загружены и активны, за исключением случаев, когда

один из критически

важных драйверов не инициализировался, вследствие чего началась

перезагрузка системы.

Инициализация ядра

В системах Windows 2000 об инициализации ядра сигнализирует

появление графической заставки. Это - чисто «косметическое» отличие от

Windows NТ 4.0, которое не меняет принципов загрузки Windows 2000 по

сравнению с предыдущей версией системы.

Ядро создает раздел НКЕY_LOCAL_MACHINE\HARDWARE,

используя информацию, полученную от загрузчика. Раздел

НКЕY_LOCAL_MACHINE\HARDWARE содержит данные об аппаратных

средствах, распознавание которых осуществляется каждый раз при

запуске системы. В состав этих данных входит информация об

аппаратных компонентах на системной плате и о прерываниях,

используемых конкретными аппаратными устройствами.

Ядро создает набор опций управления Clone, копируя в него

опции управления из набора CurrentControlSet. Набор опций управления

Сlonе никогда не модифицируется, так как он должен представлять собой

полностью идентичную копию данных, которые использовались для

конфигурирования компьютера и не должны отражать изменений,

внесенных в ходе процесса запуска.

На стадии инициализации ядро выполняет следующие операции:

• Инициализирует низкоуровневые драйверы устройств, загруженные

на предыдущей стадии

• Загружает и инициализирует

остальные драйверы устройств

• Запускает программы, например Chkdsk, которые должны отработать

прежде, чем будут загружены какие-либо сервисы

• Загружает и инициализирует сервисы

• Создает файл подкачки раgefile.sys

• Запускает подсистемы, необходимые для работы Windows 2000

Загрузка и инициализация драйверов устройств

Теперь ядро инициализирует низкоуровневые драйверы

устройств, которые были загружены на стадии загрузки

ядра. В случае

ошибки при инициализации одного из драйверов система предпринимает

корректирующее действие, основываясь на данных, определенных

параметром реестра НКЕY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\

CurrentControlSet\Services\DriverName\ErrorControl.

Далее Ntoskrnl.exe сканирует реестр, на этот раз – в поисках

драйверов устройств, для которых значение раздела

НКЕY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControSet\Services\DriverNam

e\Start установлено в 0х01.

Загрузка сервисов (служб)

Диспетчер сеансов (Smss.exe) запускает высокоуровневые

подсистемы и

сервисы (службы) Windows 2000. Информация,

предназначенная для Диспетчера сеансов, находится в разделе

НКЕY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SessionMan

ager.

Регистрация пользователя в системе

Подсистема Win32 автоматически запускает процесс

WinLogon.exe, который, в свою очередь, запускает процесс Локального

администратора безопасности (Local Security Administrator, Lsass.ехе).

После завершения инициализации ядра необходимо произвести

регистрацию пользователя в системе. Процедура регистрации может быть

произведена автоматически на основании информации, хранящейся в

реестре, или вручную. При ручной регистрации пользователя на экране

появляется диалоговое окно с приветствием и текстом «Нажмите

Ctrl+Alt+Del». В любом случае, к этому моменту Windows 2000 может

еще продолжать инициализацию сетевых драйверов, однако пользователю

уже разрешается зарегистрироваться в системе.

На данном этапе Диспетчер служб выполняет

загрузку

автоматически стартующих сервисов, для которых значение Start,

расположенное в разделе реестра НКЕY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\

CurrentControlSet\Services\DriverName, установлено равным 0х2.

Примечание. Загрузка Windows 2000 не считается успешной до

тех пор, пока в системе не зарегистрируется пользователь. После этого

набор управляющих опций Сlone копируется LastKnownGood.

Файл Boot.ini

При инсталляции Windows 2000 на компьютерах х86 программа

инсталляции помещает в корневой каталог системного

раздела файл

Boot.ini. NTLDR использует информацию из этого файла для отображения

экрана, позволяющего пользователю выбирать операционную систему для

загрузки.

Пример файла Boot.ini приведен ниже:

[boot loader]

timeout=30

default=multi(0)disk(0)rdisk(0)partition(2)\WINNT

[operating systems]

multi(0)disk(0)rdisk(0)partition(2)\WINNT="Microsoft Windows

2000 Professional RUS" /fastdetect

C:\="Microsoft Windows"

Файл Boot.ini состоит из разделов [boot loader] и [operating

systems], описанных ниже.

Раздел [boot loader]

Параметры, содержащиеся в этом разделе, описаны в табл. 2.

Параметры раздела [boot loader]

Таблица .2

Параметр Описание

timeout Количество секунд, имеющееся в распоряжении

пользователя, для того чтобы выбрать загружае-

мую операционную систему в меню загрузки, ото-

браженном на экране. Если по истечении этого

срока выбор операционной системы не сделан,

NTLDR начнет загрузку операционной системы

по умолчанию. Если значение параметра timeout

равно 0, загрузчик сразу же начинает загрузку

операционной системы по

умолчанию, не позво-

ляя пользователю сделать выбор. Если значение

этого параметра установить на – 1, то загрузчик

будет ожидать выбора пользователя неограничен-

но долго. Значение – 1 не воспринимается как

допустимое в группе параметров Система в Пане-

ли управления, где задается значение timeout, по-

этому для того чтобы установить параметр timeout

в – 1, вы должны вручную отредактировать

файл

Вoot.ini.

default Путь к операционной системе, загружаемой по

умолчанию

Раздел [operating systems]

Этот раздел содержит список доступных для загрузки

операционных систем. Каждая запись указывает путь к загрузочному

разделу операционной системы, строку для отображения на экране в

процессе загрузки и необязательные параметры.

Файл Вооt.ini поддерживает загрузку множества версий

операционной системы Windows 2000, а также запуск других

операционных систем. В число альтернативных операционных систем,

которые можно

указать для загрузки в файле Boot.ini, входят Windows 9х,

МS-DOS, а также 08/2, Linux и UNIX.

Путь к системным файлам доступных для загрузки операционных

систем в файле Boot.ini дан в формате ARC. Об этом формате нужно знать

следующее:

1. Первые четыре элемента (multi(0)disk(0)rdisk(0)partition(2) – см. при-

мер файла) всегда записываются строчными буквами.

2. Первый элемент имени ARC (SCSI или MULTI) определяет тип кон-

троллера. Элемент SCSI означает, что используется дисковый кон-

троллер SCSI, не поддерживающий трансляцию BIOS. Элемент

MULTI соответствует произвольному типу контроллера с поддерж-

кой трансляции BIOS, в том числе IDE и SCSI.

3. Число, следующее за SCSI или MULTI, определяет позицию кон-

троллера в системе, при этом нумерация начинается с 0. Следова-

тельно, если первый контроллер имеет номер 0, то второй будет

иметь номер 1, а третий – номер 2.

4. Второй элемент имени ARC, DISK определяет номер диска для SCSI-

контроллера без трансляции BIOS. Элемент DISK всегда присутству-

ет в имени ARC, но если первым элементом имени является SCSI, то

следующее за DISK число определяет носитель информации, при

этом нумерация начинается с 0. Если первым

элементом имени явля-

ется MULTI, то элемент DISK игнорируется и ему присваивается 0.

5. Третий элемент, RDISK, определяет номер устройства. Элемент

RDISK всегда присутствует в имени ARC, но если первым элементом

имени является MULTI, то следующее за RDISK число определяет

носитель информации, при этом нумерация начинается с 0. Если пер-

вым элементом имени является SCSI, то элемент RDISK игнорирует-

ся и

ему присваивается 0.

6. Четвертый элемент имени ARC определяет раздел диска. Элемент

PARTITION показывает, в каком разделе находятся системные фай-

лы при этом в отличие от всех остальных элементов, первый раздел

имеет номер 1, второй –2 и т.д.

7. Пятый элемент имени ARC определяет имя папки, в которой нахо-

дятся системные файлы. \WINNT означает, что системная

информа-

ция находится в папке (каталоге) указанного раздела с именем

WINNT.

Данные, следующие за именем папки, определяют информацию,

отображаемую в загрузочном меню системы Windows 2000. Знак

равенства и кавычки, в которые заключена текстовая строка, должны

следовать за именем папки без дополнительных пробелов после имени

папки.

Использование параметров в файле Boot.ini

Записи в разделе [operating systems] файла

Вoot.ini допускают

использование ряда параметров (табл. .3). В этих параметрах строчные и