Процесс загрузки ОС

После ВКЛ компьютера запускается программа POST, которая определяет кол-во доступной памяти (оперативной), тестирует ее, определяет наличие периферийных устройств, инициирует адаптеры. После завершения тестирования вызывается прерывание INT 19H, которое пытается найти или определить загрузочное устройство. И осуществляется путем опроса 0 секторов соответствующих устройств, если устройство является загрузочном, то в его 0 секторе находится главная загрузочная запись. Master Boot Record

Последние 2 байта MBR это магическое число, которое является признаком того, что данный сектор есть MBR. Оно содержит таблицу разделов диска, а так же маленькую программу первичный загрузчик объемом 500 байт.

Прерывание INT19H загружает первичный загрузчик в оперативную память и передает управление этой программе, которая слишком мала, чтобы загрузить всю ОС, она загружает только вторичный загрузчик, для этого она ищет в таблице разделов активный раздел и считывает в память вторичный загрузчик, который располагает, начиная с 1 логического сектора активного раздела, к сожалению, в разных ОС вторичный загрузчик имеет разную длину. Если активный раздел отформатирован под файловую систему FAT, то вторичный загрузчик занимает всего 1 сектор, если активный раздел NTFS, то он занимает несколько секторов.

Вторичный разгрузчик загружает 1 слой программ необходимых для запуска ОС, после чего передает управление во 2 слот, если по каким-то причинам на устройстве не найден активный раздел, то процесс загрузки продолжается обработкой прерывания 18H

Когда ОС загружается сервером, это прерывание перенаправляется программой POST на Read only memory сетевой карты.

На современных дисках увеличивается плотность записи на диск, число пластин и дорожек, изобрели другие способы увеличения объема диска. Например, число секторов на дорожках стало разное, чем ближе к краю, тем больше секторов. В результате CHS перестали правильно отображать геометрию диска, тогда предложили использовать технологию для работы с большими дисками, через прерывание 13H под названием Линейная адресация блоков (Lining Block Addressing). При этом все сектора на диске нумеруются последовательно, начиная с 1 сектора на нулевой дорожке нулевого цилиндра. Вместо CHS адреса, каждый сектор получает логический адрес, его порядковый номер в общем массиве секторов. Нумерация логических секторов начинается с 0, причем 0 сектор содержит главную загрузочную запись MBR, в setup BIOS поддерживается преобразование линейного номера CHS адрес. Поддержка LBA. В этом режиме обращение к физическому диску осуществляется через прерывание INT13H, которое использует 3D нотацию. Указанное ограничение относится к дискам типа IDE в контроллерах SKAZI дисков номер сектора переводится в команды skazi и далее сам диск находит нужную позицию, и ограничения на объем диска не возникает. Все перечисленные ограничения существенны только на этапе загрузки ОС, так как и Linux и Windows при работе с дисками уже не использует прерывание 13H,а использует собственные драйвера для работы с дисками. Но прежде чем ОС может использовать драйвер она должна его как минимум загрузить, поэтому на этапе начальной загрузки любая ОС вынуждена использовать BIOS. Это и вызывает ограничения на размещение многих ОС за пределами 8 ГБ, они не могут загружаться, хотя после успешной загрузки могут работать с дисками гораздо большего объема. Коды Linux распространяются свободно и на сегодня она самая современная устойчивая и быстроразвивающаяся система, вбирающая в себя самые последние технологические новшества.

Возможности присущие Unix:

1)реальная многозадачность – все процессы независимы, ни 1 из них не мешает выполнению других задач, для этого ядро осуществляет режим разделения времени центрального процессора. Поочередно выделяя каждому процессу интервалы времени для выполнения. Это существенно отличается от режима вытесняющей многозадачности, когда процесс должен сам уступить процессор другим процессам.

2)многопользовательский доступ, когда ОС поддерживает возможность одновременной работы многих пользователей, при это м предоставляются все системные ресурсы пользователя работающем, через различные удаленные терминалы.

3)свапирование оперативной памяти на диск, которая позволяет работать при ограниченном объеме оперативной памяти, для этого содержимое некоторых страниц \ частей оперативной памяти записываются в выделенную область на жестком диске, которая трактуется ОС, как дополнительная оперативная память. Это снижает скорость работы, но позволяет организовать работу программ, требующих большего объема ОЗУ, чем фактически имеется на компьютере.

4)страничная организация памяти – системная память организована в виде страниц объемом 4 кб

Если оперативная память (ОЗУ) полностью исчерпана, ОС будет искать давно неиспользованные страницы памяти для их перемещения из ОЗУ на HDD, если какие- либо из этих страниц становятся нужными, ОС восстанавливает их с диска. Некоторые ОС, включая Windows, переносят на диск все, включая ОЗУ, относящиеся к неработающему в данный момент приложению.

Загрузка выполняемых модулей «по требованию», ядро ОС поддерживает выделение страниц памяти по требованию, при котором только необходимая часть кода исполняемой программы находится в оперативной памяти, а не используемые в данный момент части остаются на диске.

Совместное использование исполняемых программ – означает одновременный запуск нескольких копий, при этом загружается только одна копия этого приложения, которая используется всеми одновременно исполняющимися идентичными задачами.

Общие библиотеки – множество процедур используемых программами, для обработки данных, существует некоторое количество стандартных библиотек используемых одновременно более чем одним процессом. Ранее такие библиотеки включались в каждый исполняемый файл, одновременное выполнение которых приводило к непродуктивному использованию памяти.

В современных системах обеспечивается работа с динамически и статически разделяемыми библиотеками, что сокращает размер отдельных приложений.

Динамическое кеширование диска понимается использование части ОЗУ для хранения часто использованных данных с диска, что существенно ускоряет доступ к часто используемым задачам и программам. Linux использует более динамичную систему кеширования: память зарезервированная под КЕШ увеличивается, когда процессу требуется больше памяти и уменьшается, когда нет необходимости в кешировании.

100% соответствие стандарту portable operating system interface POSIX (интерфейс мобильной ОС) современный ОС поддерживает технологию IPS interposes communication для обмена сообщениями между процессами и использованием общей памяти.

Возможность запуска исполняемых файлов других ОС. Фирмой VMWARE разработана система виртуальных машин, представляющая собой эмулятор компьютера, в котором возможно запустить любую ОС. Linux способна выполнять бинарные файлы, соответствующие стандарту iBCS2

Поддержка различных форматов файловых систем. Linux поддерживает большое число форматов файловых систем, а так же журналируемые файловые системы (сама Linux жерналируемая система, ее название Second extended file system (ext2fs))

Сетевые возможности. Linux можно интегрировать в любую локальную сеть, поддерживаются все службы Unix, включая Net Work File System, удаленный доступ (Tell Net, Rlogin), работа в TCP/IP сетях, Dial Up доступ по протоколам Sleep и PPP. Поддерживается включение Linux машины как сервером или клиентом для другой сети. Работает общее использование файлов и удаленная печать.

Работа на разных аппаратных платформах. Может работать на ПК с различными процессорами.

Вопрос о выделении разделов для ОС Linux. Для Linux необходимо выделить отдельный раздел. При планировании его объема надо учесть:

1)RAM (Random access memory) и пространство Swap в Linux складываются, образуя общую виртуальную память

2)Для работы Linux необходимо 16мб виртуальной памяти (при 4мб озу на swap надо выделить 12мб)

3)В Linux раздел одного swap раздела не превышает 128мб, если надо иметь виртуальную память больше 128мб, надо создавать два раздела swap или использовать файл подкачки.

4)Рассчитывая размер swap пространства надо помнить, что слишком большое его количество может оказаться бесполезным. Долгое размышление необходимо в случае, когда маленький объем диска и малая оперативная память. В противном случае для начала задайте размер swap таким образом, чтобы объем виртуальной памяти был не менее 128мб. Все остальные части ОС и работающие под ней могут размещаться в одном разделе, однако нужно подумать о размещении файловой системы Linux в нескольких отдельных разделах. Чаще всего рекомендуется выделять для такой файловой системы 3 раздела. 1 из них (чаще всего в 1 гб) будет содержать корневую файловую систему. В системе Linux корневая файловая система обозначается «/»

2 раздел отводится для каталога значок деления «home»

3 раздел для каталога /user

Такое разделение обосновывается:

У ОС Linux иногда возникает необходимость ее переустановки и если все установлено в 1 раздел при переустановке все будет потеряно.

Большая часть исполняемых файлов по умолчанию инсталируется в каталог пользователя, тогда при установке в 3 разные раздела не будет необходимости форматировать пользовательские разделы, что позволит сохранить и использовать после переустановки самой ОС все наработанное ранее.

Программы загрузчики должны располагаться в пределах первых 1024 цилиндров, для Linux можно расположить корневой каталог вместе с подкаталогом Boot в нижних цилиндрах, а остальное где угодно.

1. Загрузочные части любой ОС поместить в первый первичный раздел диска

2. Следующий первичный раздел выделить для корневого каталога, размер которого сделать ~ 1гб

3. Выделить swap раздел, используя рекомендации приведенные выше.

4. Все остальное дисковое пространство сделать расширенным разделом.

5. В расширенном разделе создать логические разделы для каждой из устанавливаемой ОС, а так же для файловых систем, а в /user будут располагаться личные файлы пользователей.

Привет ребята!

Поиск по сайту: