سيستم عامل مهمترين نرم افزار در يك كامپيوتر است كه مسئوليت مهم و حياتي مديريت منابع سخت افزاري و نرم افزاري در يك سيستم كامپيوتري را برعهده دارد . سيستم عامل ، ميزبان تمامي برنامه هاي كامپيوتري است و تا زماني كه به درستي در حافظه مستقر نگردد ، امكان اجراي هيچگونه برنامه اي وجود نخواهد داشت . هر سيستم عامل بر اساس يك فرآيند خاص در حافظه مستقر مي گردد . به اين فرآيند Booting گفته شده و كاربران كامپيوتر صرفا" پس از اتمام موفقيت آميز اين فرآيند ، قادر به استفاده از منايع موجود بر روي سيستم خود خواهند بود .
در زمان راه اندازي سيستم ممكن است به دلايل متعددي نظير بروز اشكال در سخت افزارها و يا نرم افزارهاي نصب شده ، عدم سازگاري درايورها ، وجود اشكال در فايل هاي سيستم و عدم پيكربندي مناسب آنان ، فرآيند اشاره شده توام با موفقيت نباشد.
سيستم هاي عامل ويندوز 2000 و XP نيز از اين قاعده مستثني نبوده و ممكن است كاربران در زمان راه اندازي سيستم با مشكلات متعددي برخورد نمايند . در ادامه با فرآيند استقرار سيستم هاي عامل فوق در حافظه آشنا خواهيم شد تا از اين رهگذر بتوانيم دانش خود را ارتقاء و بر مبناي يك روش كاملا" علمي و اصولي با مشكلات مربوطه برخورد نمائيم .
مراحل راه اندازي سيستم
پس از روشن كردن كامپيوتر عمليات متعددي انجام مي گردد تا در نهايت سيستم عامل در حافظه مستقر شود . عمليات فوق را مي توان در شش مرحله زير خلاصه نمود :
• بررسي و تست اوليه سيستم در زمان راه اندازي ( Power-on self test )
• مقدار دهي و عمليات اوليه سيستم ( Initial start-up phase )
• فعال شدن برنامه اوليه بوتينگ ( Boot loader phase )
• تشخيص و پيكربندي سخت افزارهاي نصب شده ( Hardware detect and configure )
• استقرار هسته سيستم عامل در حافظه ( Kernal load )
• ورود به سيستم ( Logon )
در ادامه به بررسي هر يك از مراحل فوق خواهيم پرداخت.
مرحله اول : بررسي و تست اوليه سيستم در زمان راه اندازي ( Power-on self test )
پس از روشن كردن كامپيوتر و اطمينان از صحت عملكرد منبع تغذيه به منظور تامين ولتاژ لازم ، پردازنده فعال و ريجسترهاي داخلي سيستم مقداردهي اوليه مي گردند . در ادامه به آدرس 0xfffffff0 پرش و دستورات موجود در اين آدرس اجراء خواهند شد. دستورالعمل هاي موجود در اين مكان حافظه بخشي از BIOS مي باشند . BIOS ( برگرفته از Basic Input Output System ) مجموعه اي از دستورالعمل ها و رويه ها است كه به عنوان يك واسطه بين سخت افزار و نرم افزار ايفاي وظيفه نموده و به نرم افزار اجازه مي دهد تا با سخت افزار ارتباط برقرار نمايد . BIOS ، همچنين مجموعه اي از دستورالعمل ها براي راه اندازي اوليه سيستم را ارائه كه پس از اجراي آنان، كنترل به ساير برنامه هاي موجود جهت استقرار سيستم عامل در حافظه واگذار مي گردد .
در صورت بروز اشكال در اجراي دستورات BIOS ، مراتب از طريق نواختن تعداد محدود و مشخصي beep كه نشاندهنده ماهيت و نوع خطاء مي باشد به كاربر اعلام مي گردد. ويژگي فوق به نوع BIOS نصب شده بر روي كامپيوتر بستگي دارد .
در اولين اقدام ، سخت افزارهاي نصب شده بر روي سيستم بررسي تا از صحت عملكرد آنان اطمينان حاصل گردد . بدين منظور تست هاي متعددي بر روي سخت افزارهائي نظير حافظه ، فلاپي ديسك ، هارد ديسك و ساير عناصر سخت افزاري ديگر انجام مي گردد . فرآيند فوق را POST ( برگرفته از Power-on self test ) مي گويند.
در صورت بروز اشكال در اين مرحله ، مراتب از طريق نواختن تعداد محدود و مشخصي beep كه نشاندهنده ماهيت و نوع خطاء مي باشد به كاربر اعلام مي گردد. متاسفانه كدهاي beep استاندارد نبوده و هر BIOS داراي مجموعه كدهاي مختص به خود مي‌باشد . بنابراين لازم است به منظور تشخيص اشكال ايجاد شده از نوع BIOS نصب شده بر روي سيستم خود آگاه گرديد . در ادامه به برخي از كدهاي beep اشاره مي گردد ( با توجه به نوع BIOS ) .
الف ) Beep Code مربوط به AMI BIOS
در AMI BIOS از كدهاي beep زير استفاده مي گردد :
Beep Code | مفهوم |
1 Short | DRAMS refresh failure. |
2 Short | Parity circuit failure. |
3 Short | Base 64k RAM failure. |
4 Short | System timer failure. |
5 Short | Process failure. |
6 Short | Keyboard controller Gate A20 error. |
7 Short | Virtual mode exception error. |
8 Short | Display memory Read/Write test failure |
9 Short | ROM BIOS checksum failure. |
10 Short | CMOS shutdown Read/Write error. |
11 Short | Cache Memory error. |
1 Long, 3 Short | Conventional/Extended memory failure. |
1 Long, 8 Short | Display/Retrace test failed. |
ب ) Beep Code مربوط به Award BIOS
Award ، داراي حداقل كد نسبت به ساير توليد كنندگان BIOS است و صرفا" از دو كد كه مربوط به كارت گرافيك و يا حافظه RAM است ،استفاده مي نمايند .
Beep Code | مفهوم |
1 Long, 2 Short | A video error has occurred and the Bios cannot initialise the video screen to display any additional information. |
Any other beep(s) | RAM Problem |
ج ) Beep Code مربوط به IBM BIOS
در IBM BIOS از كدهاي beep زير استفاده مي گردد :
Beep Code | مفهوم |
No Beeps | No Power, Loose Card, or Short. |
1 Short Beep | Normal POST, Computer is ok. |
2 Short Beeps | POST error, review screen for error code. |
Continuous Beeps | No Power, Loose Card, or Short. |
Repeating Short Beeps | No Power, Loose Card, or Short. |
1 Long & 1 Short Beeps | Motherboard issue. |
1 Long & 2 Short Beeps | Video (Mono/CGA) Display circuitry. |
1 Long & 3 Short Beeps | Video (EGA) Display circuitry. |
3 Long Beeps | Keyboard / Keyboard card error. |
1 Beep, Blank or Incorrect Display | Video Display Circuitry. |
د ) Beep Code مربوط به Macintosh
در ماشين هاي مكينتاش از كدهاي beep زير استفاده مي گردد :
Beep Code | مفهوم |
Error Tone. (two sets of different tones) | Problem with logic board or SCSI bus. |
Start-up tone, drive spins, no video. | Problem with video controller. |
Powers on, no tone. | Logic board problem. |
High Tone, 4 Higher Tones | Problem with SIMM. |
در صورت عدم بروز خطاء در اين مرحله ، BIOS اقدامات لازم به منظور فعال كردن كارت ويدئو را انجام خواهد داد . در اين مرحله كد مورد نياز به منظور فعال كردن ساير دستگاه هاي متصل به برد اصلي نظير هارد ديسك ها و يا اينترفيس هاي SCSI اجراء مي گردد .
نمايشگر ويدئو و كليدهاي دستيابي به Set-up mode
BIOS ، شروع كار خود را با ارائه يك پيام بر روي صفحه نمايشگر اعلام مي نمايد . اطلاعات ارائه شده شامل توليد كننده BIOS ، شماره نسخه و كليد هاي دستيابي به به Setup mode مي باشد . براي فعال كردن Setup mode با توجه به نوع BIOS از كليد هاي خاصي استفاده مي گردد :
BIOS | Key Sequence |
AMI | Delete |
Award | Delete or Ctr+Alt+Esc |
Compaq | F10 |
Phoenix | F1 or F2 |
در اين زمان اطلاعات موجود در حافظه CMOS ( برگرفته از Complementary Metal-Oxide Semiconductor ) به منظور آگاهي از آخرين وضعيت دستگاه ها و پارامترهاي مربوطه بررسي مي گردد . CMOS يك نوع حافظه خاص است كه با دارا بودن يك باطري حتي در زمان خاموش بودن كامپيوتر اطلاعات مربوط به پيكربندي سيستم را در خود نگهداري مي نمايد . در ادامه چاپگر و دستگاه هاي سريال بررسي و فعال مي گردند .
سپردن كنترل به سيستم عامل
BIOS با مراجعه و استفاده از اطلاعات موجود در CMOS ، درايو ( فلاپي ديسك ، هارد ديسك ، لوح فشرده ، ... ) حاوي سيستم عامل را تشخيص و در ادامه اقدام به استقرار ركورد MBR ( برگرفته از Master Boot Record ) درون حافظه ( از آدرس 0x00007c00 ) مي نمايد . در نهايت كنترل به برنامه موجود درون MBR كه هم اينك در حافظه مستقر شده است ، واگذار مي گردد ( پايان ماموريت BIOS ) .
در صورتي كه BIOS نتواند ركورد MBR دستگاه مشخص شده در حافظه CMOS براي راه اندازي سيستم را پيدا نمايد بر روي دستگاه بعدي متمركز مي گردد ( اولويت دستگاه هائي كه مي توان از طريق آنان سيستم را راه اندازي نمود در CMOS ذخيره و از طريق برنامه Setup مربوط به BIOS مي توان آنان را تغيير داد ) . عمليات بررسي دستگاه هاي مشخص شده تا انتهاي ليست تعريف شده در CMOS انجام خواهد شد و در صورتي كه هيچيك از دستگاه ها واجد شرايط لازم نباشند ، ( حاوي MBR نمي باشند ) ،مراتب از طريق پيام زير با اين مضمون كه " دستگاهي براي راه اندازي سيستم موجود نمي باشد " به كاربر اعلام مي گردد :
no boot device is available |
گزارش خطاء
پس از اين كه صفحه نمايشگر سيستم فعال و اصطلاحا" وارد مدار گرديد ، از مانيتور براي ارائه گزارش خطاء استفاده مي گردد . اين نوع خطاء ها كه توسط BIOS گزارش مي گردند را مي توان به هشت گروه متفاوت تقسيم نمود :
كد | مفهوم |
1xx | Motherboard error |
2xx | Main Memory error |
3xx | Keyboard errors |
5xx | Colour monitor errors |
6xx | Floppy controller error |
14xx | Printer errors |
17xx | Hard disk controller errors |
86xx | Mouse controller errors |
پس از اتمام مرحله اول راه اندازي سيستم كه به نوعي در اكثر كامپيوترهاي شخصي با پردازنده هاي اينتل و سازگار با آن مشابه مي باشد ،مرحله دوم فرآيند راه اندازي سيستم آغاز خواهد شد كه دربخش دوم به بررسي آن و ساير مراحل ديگر خواهيم پرداخت .