Устройство, настройка, обслуживание и ремонт



страница49/96
Дата09.11.2016
Размер11.6 Mb.
Просмотров17471
Скачиваний2
ТипКнига
1   ...   45   46   47   48   49   50   51   52   ...   96
Тематики этих разных экзаменов и областей проверяемых знаний настолько родствен­ны, что имеет смысл рассматривать их как одно целое. Знание материала этой главы требуется для любого из четырех экзаменов, которые вы намереваетесь сдавать.

  • Процесс запуска аппаратной части ПК

  • Процесс запуска компьютера на начальном этапе, по сути, является аппаратно­ориентированным, пока не начнется загрузка операционной системы. На этом этапе аппаратная часть начинает поиск операционной системы, чтобы передать управление ей и расширить функциональные возможности компьютера. Этот процесс является ос­новой всего, связанного с операционной системой. За исключением выполнения сбора некоторой информации о конфигурации аппаратного обеспечения на инициализацион- ном этапе запуска, которая впоследствии передается операционной системе, для со­временных операционных систем не имеет значения, что происходит при запуске ком­пьютера до этапа начала загрузки операционной системы. Более того, до начала этапа загрузки операционной системы компьютер работает абсолютно одинаково, независи­мо от того, какая операционная система будет, в конечном счете, загружена в компью­тер для управления его работой.

  • Далее приводится список ключевых компонентов и событий процесса запуска аппа­ратной части персонального компьютера.

    • Включение или сброс системы. При включении или сбросе системы микропро­цессор начинает выполнять тестирование и инициализацию системы, выполняя ин­струкции с определенного адреса в диапазоне адресов ROM BIOS.

    • Процедура POST. Процедура POST в действительности является последователь­ностью нескольких процедур тестирования, которые выполняются при каждом запуске или сбросе системы. Каждая процедура набора POST проверяет работоспо­собность отдельного аппаратного компонента компьютерной системы: микропро­цессора, клавиатуры, монитора, приводов гибких и жестких дисков, а также опера­тивной (RAM) и постоянной (ROM) памяти.

    • Первоначальные проверки POST. При подаче питания на процессор он исполня­ет команду, которая перенаправляет его на продолжение исполнения инструкций по адресу, являющемуся первым адресом процедуры POST для выполнения тести­рования аппаратного оборудования. Выполняются такие стандартные проверки оборудования, как проверка контрольной суммы ROM BIOS (чтобы удостоверить­ся в правильности программы BIOS), различные проверки модулей динамической оперативной памяти (включая проверку работоспособности битов памяти), а также проверка целостности содержимого памяти CMOS BIOS. При выполнении провер­ки памяти на экран выводятся последовательные адреса тестируемых ячеек памяти. Во время этой проверки BIOS определяет тип загрузки системы—холодный (cold boot) или горячий (hot boot). Холодная загрузка — это ситуация, когда система за­гружается из выключенного состояния. А при горячей загрузке система загружает­ся после сброса, который можно выполнить либо одновременным нажатием кла­виш ++ при работе в DOS, выбором опции Перезагрузить при работе в Windows (мягкий сброс — soft reset), либо нажатием кнопки сброса (жест­кий сброс — hard reset). При мягком сбросе выполняется укороченная процедура тестирования, что ускоряет процесс загрузки. Мягкая перезагрузка также позволяет загрузить другую операционную систему, не выключая компьютера.

    • Инициализация системы. На этом этапе запуска компьютера активируются про­граммируемые устройства системы, записывая в свои регистры конфигурационные значения из микросхемы CMOS BIOS. Среди прочих настраивается конфигурация прерываний IRQ и каналов DMA, а также стандартные адреса ввода/вывода, что делает систему IBM-совместимой.

    • Конфигурирование Plug and Play. Во время процесса инициализации BIOS РпР проверяет слоты расширения на наличие в них адаптеров и тип и конфигурацию установленных адаптеров расширения. Потом механизм РпР присваивает каждому адаптеру дескриптор (handle), который вместе с конфигурационной информацией сохраняется в таблице оперативной памяти. После этого BIOS выполняет перечис­ление устройств, сверяя конфигурационную информацию адаптеров с базовой конфигурацией системы на отсутствие конфликтов ресурсов. При отсутствии кон­фликтов активируются все требуемые для загрузки устройства.

    • Проверка параметров CMOS BIOS. В процессе инициализации BIOS проверяет конфигурационные параметры системы, которые хранятся в энергозависимой па­мяти CMOS BIOS. В системах с поддержкой механизма РпР эти параметры уста­навливаются в процессе автоматического определения устройств и их параметров механизмом РпР. Но во время процесса загрузки системы BIOS пользователю пре­доставляется возможность ручной настройки параметров CMOS BIOS. Для этого на раннем этапе загрузки выводится сообщение нажать определенную клавишу (обычно или , но в новых системах могут использоваться клавиши или ), чтобы открыть утилиту настройки CMOS BIOS. Сообщение выводится только на короткое время, в течение которого можно нажать указанную клавишу для открытия утилиты настройки CMOS BIOS.

    • Дополнительные тестирования POST. После выполнения последних проверок памяти и базовой конфигурации системы проверяются остальные устройства вво­да/вывода и адаптеры.

    • Расширения BIOS. После завершения тестирований POST и инициализации обо­рудования BIOS проверяет диапазон памяти между адресами С0000 и DFFFF на наличие расширений BIOS. Разработчики ПК зарезервировали этот диапазон адре­сов, чтобы к основной BIOS можно было добавить новые или нестандартные про­цедуры BIOS. По сути, расширения BIOS — это BIOS адаптеров, которые служат в качестве посредника между системой и поддерживаемыми ими устройствами. Та­ким образом, прикладному обеспечению нет надобности быть непосредственно со­вместимым с аппаратным обеспечением адаптеров. Как частный случай, BIOS се­тевой платы может содержать процедуру начального загрузчика, для загрузки на локальный компьютер операционной системы с удаленного компьютера, а не с ло­кального диска, как обычно. На этом принципе основаны бесприводные рабочие станции, которые не имеют локальных приводов дисков и загружают операцион­ные системы с удаленного компьютера.

    1. Большинство систем указывает на успешное завершение этих проверок, выдавая один короткий звуковой сигнал через системный динамик. Этот сигнал служит указанием завершения этапа запуска аппаратной части компьютерной системы и началом этапа загрузки операционной системы.

    2. Процесс загрузки операционных систем Windows 2000 и Windows ХР

    3. Все NT-версии (New Technology) операционной системы Windows, которыми являются Windows 2000 и все версии Windows ХР, могут работать с двумя совершенно разными дисковыми файловыми структурами. Одной из этих структур является система управ­ления файлами на основе таблицы FAT, которая использовалась в старых операцион­ных системах корпорации Microsoft, ориентированных на потребителя. Это такие опе­рационные системы, как MS-DOS, Windows Ъх19х1МЕ. А другая файловая структура — NTFS— была разработана специально для NT-семейства операционных систем с це­лью предоставления лучшей защищенности данных и более эффективной работы с же­сткими дисками большого объема.

    4. 11ри загрузке компьютера под управлением Windows выполняется процедура POST, осуществляется инициализация интеллектуальных устройств, а потом начинается соб­ственно процесс загрузки операционной системы. Для этого BIOS передает управление коду в начале записи MBR (Master Boot Record, главная загрузочная запись) на жест­ком диске, который затем выполняет поиск активного раздела в таблице разделов дис­ка, находящейся в этой же записи MBR. После определения активного раздела управ­ление передается коду первичного загрузчика в первом секторе активного раздела, который называется загрузочным сектором раздела. Первичный загрузчик загружает из корневого каталога загрузочного диска ядро операционной системы, которое вы­полняет остальную загрузку.

    5. В загрузочном разделе NTFS загрузчиком операционной системы является файл NTLDR. Этот файл отвечает за загрузку в оперативную память всей операционной сис­темы. Потом NTLDR передает управление компьютерной системой загруженному ядру операционной системы и вспомогательным файлам, которые составляют операцион­ную систему Windows.

    6. При загрузке NTLDR выполняет следующие шаги:

    1. Проверяет оперативную память, очищает экран и выводит сообщение загрузчика: OS Loader V5.0.

    2. Переключает процессор в 32-разрядный одноуровневый, или несегментированный (flat-memory mode), режим адресации памяти.

    3. Организует доступ к текущей файловой системе (FAT или NTFS), запуская специ­альную программу, которая позволяет работать как с файловой системой FAT, так и с файловой системой NTFS. Теперь загрузчик может найти и прочитать специаль­ный скрытый файл меню загрузки операционных систем, называющийся Boot.ini. В компьютерных системах с выбором загрузки нескольких операционных систем файл Boot.ini используется загрузчиком NTLDR для создания меню выбора загрузки операционной системы, которое выводится на экран. Если пользователь не выберет требуемую операционную систему, то загружается операционная система по умол­чанию.

    4. Читает файл Boot.ini и выводит меню для выбора операционной системы для за­грузки.

    1. Если загружается не-ЫТ-система, то загрузчик NTLDR загружает файл Bootsect.dos и передает управление ему. Теперь ответственной за загрузку требуемой операци­онной системы является программа BOOTSECT.

    1. Если загружаемая операционная система является Windows 2000 или Windows ХР, загрузчик NTLDR исполняет программу Ntdetect.com, которая собирает информа­цию о составе оборудования, установленного в системе, и передает эту информа­цию загрузчику. Эта информация используется в дальнейшем для обновления фай­лов реестра Windows, в которых хранятся данные о пользователях, аппаратных устройствах и конфигурационных параметрах системы.

    2. Загружает файлы NToskrnl.exe и Hal.dll и передает последнему информацию об аппаратном обеспечении системы.

    3. Загружает системную часть реестра и устанавливает профиль оборудования — конфигурации и набор управления.

    4. Загружаются драйверы устройств. В этом месте Windows 2000 выводит на экран индикатор выполнения и сообщение "Запуск Windows 2000". Windows ХР такое со­общение не выводит. До этого момента пользователь может открыть меню допол­нительных вариантов загрузки Windows (Advanced Options), нажав клавишу . Обычно это необходимо, чтобы загрузиться в диагностическом режиме работы в случае каких-либо проблем с запуском системы. Fla рис. 13.1 показано типичное меню дополнительных вариантов загрузки Windows 2000.

    5. Загрузчик NTLDR передает управление ядру операционной системы NTOSKRNL. NTOSKRNL инициализирует файл уровня абстрагирования от аппаратных средств Hal.ddl и файл Bootvid.dll и переключает видеовывод в графический режим. Потом NTOSKRNL инициализирует подготовленные загрузчиком NTLDR драйверы и попредоставленной NTDETECT информации создает в памяти временный улей реест­ра для аппаратного обеспечения.

    1. Р
      Меню дополнительных вариантов загрузки Uindows 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 UGA

      Загрузка последней удачной конфигурации

      Восстановление службы каталогов (только на контроллере домена Uindov/s 2000> Режим отладки


      Обычная загрузка


      Используйте клавиши стрелок <ВВЕРХ> и <ВНИЗ> для выделения нужной строки. Нажмите клавишу ENTER для подтверждения выбора.

      ис. 13.1. Меню дополнительных вариантов загрузки Windows 2000

    1. Далее NTOSKRNL создает ключ реестра для аппаратного обеспечения на основе информации, собранной ранее программой NTDETECT. и инициализирует допол­нительные драйверы устройств.

    2. Е1аконец, NTOSKRNL запускает файл сеансов SMSS.exe для выполнения задач предстартовой подготовки, таких как исполнение загрузочной версии утилиты CEIKDSK, вызов утилиты AUTOCEIK, а также других утилит для проверки готов­ности системы. Также устанавливаются параметры файла подкачки, используемого в качестве виртуальной памяти.

    3. Подраздел Win32 исполняет программы WINLOGON.EXE и LSASS.EXE и на экран выводится окно для входа в систему.

    4. Запускается программа управления службами SCREG.EXE и загружает все остав­шиеся службы, указанные в реестре, включая оболочку Windows 2000/ХР и рабо­чий стол.

    1. Совет для экзамена

    2. Запомните названия всех файлов, принимающих участие в процессе загрузки опера­ционной системы Windows 2000/ХР и порядок их исполнения.

    3. Примечание

    4. Если в системе под управлением Windows 2000 или Windows ХР используется привод SCSI, но системная BIOS не поддерживает SCSI, в корневом каталоге системного раздела должен находиться файл NTBOOTDD.SYS. Это требование также необходи­мо отобразить в файле Boot.ini, поставив метку в месте для scsi (х) или Multi (х).

    5. Совет для экзамена

    6. Следует знать, для чего требуется файл NTbootdd.sys в системе Windows 2000/ХР.

    7. Структуры Windows 2000/ХР

    8. Логическая структура полностью загруженной операционной системы Windows 2000/ХР выглядит так, как показано на рис. 13.2. Модульная организация системы по­зволяет с легкостью расширять ее возможности, добавляя к ней новые компоненты, реализующие последние разработки в компьютерной технологии. Операционная сис­тема организована в двух базовых уровнях, называющихся режимами (mode): режим ядра (kernel mode) и пользовательский режим (user mode).




      1. Рис. 13.2. Организационная структура Windows 2000/ХР



    9. В основном, операционная система исполняется в режиме ядра, а приложения — в пользовательском режиме. Режим ядра — это такой режим исполнения, в котором программа имеет неограниченный доступ ко всей памяти, включая память системного аппаратного обеспечения, приложений пользовательского режима и других процессов (таких как операции ввода/вывода). Пользовательский режим является более ограни­ченным режимом исполнения, в котором прямой доступ к аппаратному обеспечению не разрешен.

    10. Интерфейсы API1 — это процедуры, протоколы и инструменты, встроенные в опера­ционную систему, которые предоставляют разработчикам приложений единообразные конструктивные блоки для разработки их приложений. С помощью этих интерфейсов программирования можно создавать единообразные пользовательские интерфейсы для всех приложений разных разработчиков, что облегчает и ускоряет процесс овладения управлением разными программами от разных разработчиков.

    11. Уровень HAL (Hardware Abstraction Layer, уровень абстрагирования от аппаратных средств) представляет собой библиотеку драйверов аппаратных устройств, играющих роль посредника между аппаратным обеспечением и остальной частью системы. Эти программные процедуры обеспечивают единообразное представление системе устройств разных архитектур. Микроядро работает в тесном контакте с уровнем HAL, чтобы под­держивать как можно большую загруженность микропроцессора. Для этого микроядро планирует представление потоков микропроцессору в приоритетном порядке. Архи­тектура микроядра позволяет добавление к операционной системе дополнительных функциональностей без необходимости переписывать ядро. Такой подход обеспечива­ет более стабильную структуру операционной системы.

    12. Диспетчер РпР применяет процесс перечисления для обнаружения установленных в системе устройств РпР, после чего он загружает соответствующие драйверы и создает записи в реестре для этих устройств. Эти драйверы и записи в реестре основываются на информационных сценариях (INF), разработанных корпорацией Microsoft и производи­телями устройств, которые нужно сконфигурировать. Потом диспетчер РпР выделяет системные ресурсы (прерывания IRQ, каналы DMA и диапазоны адресов вво- да/вывода) устройствам, нуждающимся в этих ресурсах.

    13. Диспетчер электропитания взаимодействует с ключевыми системными компонента­ми, чтобы уменьшить потребление электроэнергии (что представляет особую ценность для портативных компьютеров) и уменьшить износ системных устройств. Оба диспет­чера зависят от системных компонентов, отвечающих требованиям Plug and Play, а также от стандартов управления энергопотреблением АРМ и ACPI, рассмотренных в главе 10.

    14. Управление системной памятью

    15. В большинстве современных операционных систем, включая Windows 2000, Windows ХР, UNIX и Linux, отказались от использования сегментации адресного пространства памяти. Так как сегменты могут перекрывать друг друга, то это может вызвать ошибки памяти при попытке приложением выполнить запись в адресное пространство, исполь­зуемое операционной системой или другим приложением.

    16. Используя одноуровневую модель памяти, диспетчер памяти отображает пространство памяти каждого приложения на диапазон смежных адресов физической памяти. При­меняя этот способ, каждое приложение отображается на уникальное адресное про- Iстранство, которое не может совпадать, полностью или частично, с любым другим ад­ресным пространством. Отсутствие перекрытия сегментов и предоставление операци­онной системе и другим процессам собственных адресных пространств памяти умень­шает шансы вмешательства приложений в работу друг друга и помогает обеспечить целостность данных.

    17. В Windows 2000 и в 32-разрядной версии Windows ХР в схеме управления памятью с 32-разрядной архитектурой и одноуровневой моделью памяти предоставляется доступ к 4 Гбайт памяти. В этой модели администратор виртуальной памяти выделяет каждо­му активному 32- и 16-разрядному приложению уникальный диапазон адресов памяти. В 64-разрядной версии Windows ХР Professional эта структура расширена к 64­разрядной модели памяти, предоставляющей возможность адресации до 128 Гбайт оперативной памяти.

    18. Виртуальная память

    19. Термин "виртуальная память" применятся для описания памяти, которой в действи­тельности нет, но операционной системе кажется, как будто бы она существует. Это достигается использованием дискового пространства: содержимое оперативной памя­ти, неиспользуемое в настоящий момент, сохраняется на диск, освобождая память для других данных, и возвращается обратно в память, когда в нем возникает надобность (рис, 13.3).

    20. Этот способ управления памятью практически создает дополнительную память для использования приложениями и системой. Но поскольку при этом осуществляется обмен большими объемами данных между физической памятью и жестким диском, то опера­ции с виртуальной памятью значительно понижают общее быстродействие системы.

    21. Оперативная

    22. Занятая

    23. Свободная

    24. память

    25. Диспетчер памяти

    26. Микропроцессор

    27. Жесткий диск

    28. Рис, 13,3, Принцип работы виртуальной памяти

    29. В Windows 2000/ХР виртуальная память организована созданием фата подкачки (swap file) pagefile.sys в корневом разделе системного диска при установке операцион­ной системы. По умолчанию размер этого файла устанавливается равным 1,5 объемам оперативной памяти системы. Производительность системы можно оптимизировать, распределив файл подкачки между несколькими приводами. Также может быть полез­ным в этом отношении переместить файл подкачки с медленных или интенсивно ис­пользующихся приводов на более быстрые или менее загруженные приводы. Файл подкачки нельзя помещать на зеркальные или расслоенные разделы. Кроме этого, нельзя создавать несколько файлов подкачки на разных логических дисках одного фи­зического привода.

    30. Совет для экзамена

    31. Запомните название файла подкачки (т. е. файла виртуальной памяти) операционных

    32. систем Windows 2000 и Windows ХР.

    33. Совет для экзамена

    34. Следует знать, как можно оптимизировать производительность операционных систем

    35. Windows 2000 и Windows ХР, выбрав правильное размещение для файла подкачки.

    36. Когда у диспетчера виртуальной памяти Windows 2000/ХР кончается физическая опе­ративная память, то он отображает страницы памяти на виртуальное адресное про­странство (рис. 13.4).

    37. Ф

      Отображение физической памяти на виртуальную




      Физическая память




      Свободная память




      Страницы памяти.




      вытесненные на диск




      Физическая память




      Страницы памяти.




      вытесненные на диск





      изическая память

    38. Рис. 13.4. Виртуальная память в Windows 2000/ХР

    39. Диспетчер виртуальной памяти перемещает данные между физической памятью и дис­ком в страницах размером 4 Кбайт. Это, теоретически, предоставляет операционной системе общий объем памяти, равный физической оперативной памяти и емкости же­сткого диска.

    40. Чтобы получить наибольшую пользу от большого объема оперативной памяти, диспет­чер виртуальной памяти динамически распределяет данные памяти между страничной памятью и виртуальной памятью.

    41. В Windows 2000 доступ к настройкам диспетчера виртуальной памяти можно получить через значок Система в Панели управления, который открывает диалоговое окно Свойства системы. В этом окне выберите вкладку Дополнительно, а на ней нажмите кнопку Параметры быстродействия, чтобы открыть одноименное диалоговое окно (рис. 13.5).

    42. В Windows ХР диалоговое окно Параметры быстродействия для настройки парамет­ров виртуальной памяти открывается точно таким же образом, как и в Windows 2000, только кнопка называется Параметры. Вдобавок, в этом окне нужно выбрать вкладку Дополнительно, а на ней в разделе Виртуальная память нажать кнопку Изменить.

    43. Рис. 13.5. Диалоговое окно Параметры быстродействия в Windows 2000

    44. Рис. 13.6. Диалоговое окно Виртуальная память в Windows ХР

    45. В результате откроется диалоговое окно Виртуальная память (рис. 13.6).

    46. В этом диалоговом окне можно создать и сконфигурировать файл подкачки для каждо­го диска в системе. Выбрав в верхней панели окна какой-либо диск, в нижней части окна можно просмотреть информацию о характеристиках его файла подкачки. Чтобы установить или изменить параметры файла подкачки для выбранного диска, введите нужные значения в соответствующие поля и нажмите кнопку Задать.

    47. Реестр Windows 2000/ХР

    48. В Windows 2000 и Windows ХР системные и пользовательские конфигурационные данные хранятся в специальной базе данных, называющейся реестром. В реестре в основном хранится информация об аппаратном обеспечении системы, определенноммеханизмом Plug and Play системы. Операционная система обнаруживает новоустанов­ленное устройство либо самостоятельно, либо через диспетчеров системных шин. по­сле чего выполняет в реестре и установленных носителях поиск необходимого драйве­ра. Найденный драйвер регистрируется в реестре, включая выбранные для него настройки.

    49. Некоторые устройства, например, карточки PCMCIA, допускают горячую установку и удаление. Система обнаруживает установку или удаление таких устройств и автомати­чески корректирует соответствующую информацию в реестре.

    50. В реестре также хранится специфическая для каждого пользователя и каждой конфи­гурации системы информация, позволяющая системе обслуживать и отслеживать со­стояние нескольких пользователей.

    51. Реестр Windows 2000/ХР имеет иерархическую организацию, а элементы реестра име­ют описательные названия на английском языке (рис. 13.7).




      1. Рис. 13.7. Реестр Windows 2000/ХР



    52. Для просмотра и редактирования реестра применяется штатная утилита Windows Ре­дактор реестра, открыть которую можно, выполнив команду regedit в окне Запуск программы (Пуск | Выполнить). Иерархия реестра разделена на основные ключи, или разделы (headkey), ключи (key), подключи (subkey) и значения (value).

    53. Названия основных ключей начинаются с обозначения HKEY. Имеется пять основных ключей:

    • IIKEY CLASSES ROOT;

    • HKEY_CURRENT_USER;

    • HKEY LOCAL MACHINE;

    • HKEYJJSERS;

    • IIKEY CURRENi CONLICi.

    1. Содержимое основных ключей должно быть понятным из их описательных названий. Раздел CLASSESROOT разбивает файлы системы на две группы: по типу расширения имени файла и по ассоциации. Этот раздел также содержит данные о значках, ассоции­рованных с файлами.


    2. Каталог: wp-content -> uploads -> 2016
      2016 -> Государственное областное бюджетное
      2016 -> В. П. Зинченко писал о том, что если человек в детстве не дополучил некую норму участия в игровом времяпрепровождении, он приобретает социально-психологическую ущербность вроде «игровой дистрофии», которую в последу
      2016 -> Общешкольное родительское собрание «Об ответственности родителей за воспитание детей»
      2016 -> 1 июня 2016 года Международный день защиты детей 1 июня
      2016 -> «Формирование социально-нравственной позиции дошкольников посредством введения сказочных сюжетов в компьютерные дидактические игры»
      2016 -> Принята Утверждена
      2016 -> Конкурс по разработке компьютерных игр патриотической направленности «патриот by»


      Поделитесь с Вашими друзьями:
  • 1   ...   45   46   47   48   49   50   51   52   ...   96


    База данных защищена авторским правом ©nethash.ru 2019
    обратиться к администрации

    войти | регистрация
        Главная страница


    загрузить материал