Λειτουργικά συστήματα: BIOS και διαδικασία booting.

Λειτουργικά Συστήματα

Εκκίνηση (start-up / boot up) λειτουργικού συστήματος.

Γεώργιος Γιαννόπουλος - Ιανουάριος 2015Σημειώσεις Β-ΕΠΑΛ Πληροφορικής

http://leitourgika-systhmata-epal-b.ggia.info/Creative Commons License 3.0 Share-Alike NC

BIOS

● BIOS : Basic Input/Output System – Βασικό σύστημα εισόδου εξόδου.

● Λογισμικό, αποθηκευμένο σε τσιπάκι μέσα στην μητρική πλακέτα του υπολογιστή (firmware).

● Είναι το πρώτο λογισμικό που τρέχει όταν ανοίγει ένας υπολογιστής και αποτελεί την διασύνδεση υλικού (hardware) με το λειτουργικού συστήματος.

● Ξεκινά την εκκίνηση boot-up του λειτουργικού συστήματος.

Αναβάθμιση BIOS● Κάθε σύγχρονη μητρική πλακέτα (motherboard)

έχει την δυνατότητα αναβάθμισης του λογισμικού / firmware του BIOS. Αυτό γίνεται είτε με λογισμικό είτε μέσω του BIOS. Η διαδικασία της αναβάθμισης αυτή ονομάζεται flashing the BIOS.

● Αν κατά την αναβάθμιση παρουσιαστεί πρόβλημα, όπως για παράδειγμα διακοπή ρεύματος το motherboard κολλάει και δεν μπορεί να ξεκινήσει. Σε ακριβά μοντέλα motherboard υπάρχει και δεύτερο εφεδρικό bios ή δυνατότητα να αφαιρεθεί το τσιπάκι και να τοποθετηθεί νέο, αφού αυτό προηγουμένως προγραμματιστεί με εξωτερικό προγραμματιστή.

Κολλημένο στηνΜητρική πλακέτα

ΔΕΝ βγαίνει

Υπάρχει δυνατότητανα αφαιρεθεί

Τεχνολογίαεφεδρικού

BIOS

● Κάθε BIOS έχει μια μικρή σε μέγεθος RAM ειδικού τύπου (CMOS – Complementary Metal Oxide Semiconductor) η οποία διατηρεί τα περιεχόμενά της με κατανάλωση ενέργειας από μια μικρή μπαταρία.

● Στην μνήμη αυτή αποθηκεύονται οι ρυθμίσεις του BIOS (θέσεις δίσκων, ρυθμίσεις overclocking, ημερομηνία κλπ).

BIOS σε ενσωματωμένο υπολογιστικό σύστημα

Δικτυακό τηλέφωνο της τηλεφωνικής εταιρίας BT

στην Αγγλία. Εδώφαίνεται το BIOS.

MBR RecordMBR : το πρώτο μέρος (sector) του δίσκου ονομάζεται Master Boot Record.

● Η ιδέα ξεκίνησε το 1983 με το MS-DOS 2.0.● Περιέχει πληροφορίες λογικών δίσκων

(κατατμήσεων) και των συστημάτων αρχείων που έχει ο δίσκος.

● Περιέχει λογισμικό (εκτελέσιμο κώδικα) για να φορτώσει το πρόγραμμα loader (φορτωτή) του λειτουργικού συστήματος.

● Περιορισμός: Μπορεί να “δει” κατάτμηση μέχρι 2 Terrabytes.

Bootloader

● Μια βασική λειτουργία του BIOS αφού ελεγχθεί το υλικό-hardware του συστήματος (μνήμη, κάρτα γραφικών κλπ) είναι να φορτώσει μέσω του MBR τον Bootloader.

● Το MBR περιέχει το πίνακα κατατμήσεων (partition table). Μέσα στο MBR είναι καταχωρημένο το σημείο όπου βρίσκεται η κατάτμηση όπου θα γίνει boot το λειτουργικό σύστημα.

● Το MBR έχει μέγεθος μόνο 512 bytes.

BIOS – MBRνέα τεχνολογία UEFI

● Η τεχνολογία του BIOS με χρήση του MBR είναι τεχνολογία πάρα πολύ παλιά, από το 2010 αναπτύσσεται η νέα τεχνολογία UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) που θα αντικαταστήσει την διαδικασία BIOS / MBR.

● Η τεχνολογία UEFI δεν χρησιμοποιεί τον boot sector του δίσκου (μέσω MBR) για την εκκίνηση του λειτουργικού αλλά κάνει κατευθείαν εκκίνηση του λειτουργικού συστήματος στο partition.

Το GPT (GUID Partion Table) είναι εξελιγμένος πίνακας

Κατατμήσεων ο οποίος χρησιμοποιείται από την

νέα τεχνολογία UEFI.

Με το GPT μπορούμε να δούμε Δίσκους μέχρι 8 ZettaBytes.

Υποστήριξη GPT

● Τα νέα λειτουργικά συστήματα Windows 64bit αρχίζουν να υποστηρίζουν GPT κατατμήσεις για εκκίνηση. Οι 32bit εκδόσεις των Windows υποστηρίζουν μόνο διάβασμα/γράψιμο σε GPT κατατμήσεις (ΟΧΙ BOOTING).

● Οι νέες εκδόσεις Linux όπως και το MAC OS X υποστηρίζουν πλήρως read/write/boot από GPT κατατμήσεις.

● Η τεχνολογία UEFI αναπτύσσεται ώστε να κυριαρχήσει στην διαδικασία εκκίνησης και κατατμήσεων δίσκων.

Κατατμήσεις δίσκων

Η ιδέα της πρωταρχικήςκατάτμησης έρχεται

από την εποχή του DOSόπου ονομαζόταν

κατάτμηση συστήματος.Για να γίνεται εκκίνηση από εδώ πρέπει να είναι ορισμένο

ως ACTIVE PARTITION.

Στην εποχή του DOS μπορούσες να έχεις είτε

μέχρι 4 κυρίαρχα partitions (κατατμήσεις):

C:\ D:\, E:\ και F:\ είτε ένα κύριο partition

και ΜΟΝΟ ένα δεύτερο Partition - Extended (επέκταση).

Μέσα στο extendedPartition μπρορούσεςΝα έχει όσα λογικά

Partitons ήθελες.

Windows 7, 8 κλπ default κατατμήσεις

System:Πρώτη Κατάτμηση: Πρωταρχική

Κατάτμηση Primary Partition + ορισμένη ως ACTIVE

Εδώ έχει αρχεία για εκκίνησηBoot files

Boot:Δεύτερη Primary Partion,

δεν είναι ορισμένη ως ACTIVEΠεριέχει Windows 7 και

προγράμματα.

Ξεκινά το σύστημα μετο System partition το οποίο γίνεται το C:\, Μόλις προχωρήσει ηεκκίνηση αλλάζει και

C:\ γίνεται το δεύτεροprimary partition.

Βιβλιογραφία

● http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Phoenix_bios.jpg

● http://www.it.uom.gr/project/mycomputer/bios/bios.html

● http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fig1-b.jpg

● http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bios_chip-Phoenix_1998.jpg

● http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Award_BIOS_setup_utility.png

● http://commons.wikimedia.org/wiki/File:BIOS_ASUS_P4SX-X.jpg

● http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Phone_BIOS.jpg

● http://www.ata-atapi.com/hiwmbr.html

● http://en.wikipedia.org/wiki/File:Uefi_logo.svg

● https://en.wikipedia.org/wiki/File:Harddrive-partition-extended-logical-volumes.png