سيستم عامل مهمترين نرم افزار در يك كامپيوتر است كه مسئوليت مهم و حياتی مديريت منابع سخت افزاری و نرم افزاری در يك سيستم كامپيوتری را برعهده دارد . سيستم عامل ، ميزبان تمامی برنامه های كامپيوتری است و تا زمانی كه به درستی در حافظه مستقر نگردد ، امكان اجرای هيچگونه برنامه ای وجود نخواهد داشت . هر سيستم عامل بر اساس يك فرآيند خاص در حافظه مستقر می 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 روی سيستم خود خواهند بود .
در زمان راه اندازی سيستم ممكن است به دلايل متعددی نظير بروز اشكال در سخت افزارها و يا نرم افزارهای نصب شده ، عدم سازگاری درايورها ، وجود اشكال در فايل های سيستم و عدم پيكربندی مناسب آنان ، فرآيند اشاره شده توام با موفقيت نباشد.
سيستم های عامل ويندوز 2000 و XP نيز از اين قاعده مستثنی نبوده و ممكن است كاربران در زمان راه اندازی سيستم با مشكلات متعددی برخورد نمايند . در ادامه با فرآيند استقرار سيستم های عامل فوق در حافظه آشنا خواهيم شد تا از اين رهگذر بتوانيم دانش خود را ارتقاء و بر مبنای يك روش كاملا" علمی و اصولی با مشكلات مربوطه برخورد نمائيم .
مراحل راه اندازی سيستم
پس از روشن كردن كامپيوتر عمليات متعددی انجام می گردد تا در نهايت سيستم عامل در حافظه مستقر شود . عمليات فوق را می توان در شش مرحله زير خلاصه نمود :
- بررسی و تست اوليه سيستم در زمان راه اندازی ( Power-on self test )
- مقدار دهی و عمليات اوليه سيستم ( Initial start-up phase )
- فعال شدن برنامه اوليه بوتينگ ( Boot loader phase )
- تشخيص و پيكربندی سخت افزارهای نصب شده ( Hardware detect and configure )
- استقرار هسته سيستم عامل در حافظه ( Kernal load )
- ورود به سيستم ( Logon )
در ادامه به بررسی هر يك از مراحل فوق خواهيم پرداخت.
مرحله اول : بررسی و تست اوليه سيستم در زمان راه اندازی ( Power-on self test )
پس از روشن كردن كامپيوتر و اطمينان از صحت عملكرد منبع تغذيه به منظور تامين ولتاژ لازم ، پردازنده فعال و ريجسترهای داخلی سيستم مقداردهی اوليه می گردند . در ادامه به آدرس 0xfffffff0 پرش و دستورات موجود در اين آدرس اجراء خواهند شد. دستورالعمل های موجود در اين مكان حافظه بخشی از BIOS می باشند . BIOS ( برگرفته از Basic Input Output System ) مجموعه ای از دستورالعمل ها و رويه ها است كه به عنوان يك واسطه بين سخت افزار و نرم افزار ايفای وظيفه نموده و به نرم افزار اجازه می دهد تا با سخت افزار ارتباط برقرار نمايد . BIOS ، همچنين مجموعه ای از دستورالعمل ها برای راه اندازی اوليه سيستم را ارائه كه پس از اجرای آنان، كنترل به ساير برنامه های موجود جهت استقرار سيستم عامل در حافظه واگذار می گردد .
در صورت بروز اشكال در اجرای دستورات BIOS ، مراتب از طريق نواختن تعداد محدود و مشخصی beep كه نشاندهنده ماهيت و نوع خطاء می باشد به كاربر اعلام می گردد. ويژگی فوق به نوع BIOS نصب شده بر روی كامپيوتر بستگی دارد .
در اولين اقدام ، سخت افزارهای نصب شده بر روی سيستم بررسی تا از صحت عملكرد آنان اطمينان حاصل گردد . بدين منظور تست های متعددی بر روی سخت افزارهائی نظير حافظه ، فلاپی ديسك ، هارد ديسك و ساير عناصر سخت افزاری ديگر انجام می گردد . فرآيند فوق را POST ( برگرفته از Power-on self test ) می گويند.
در صورت بروز اشكال در اين مرحله ، مراتب از طريق نواختن تعداد محدود و مشخصی beep كه نشاندهنده ماهيت و نوع خطاء می باشد به كاربر اعلام می گردد. متاسفانه كدهای beep استاندارد نبوده و هر BIOS دارای مجموعه كدهای مختص به خود می‌باشد . بنابراين لازم است به منظور تشخيص اشكال ايجاد شده از نوع BIOS نصب شده بر روی سيستم خود آگاه گرديد . در ادامه به برخی از كدهای beep اشاره می گردد ( با توجه به نوع BIOS ) .
الف ) Beep Code مربوط به AMI BIOS
در AMI BIOS از كدهای beep زير استفاده می 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 ، دارای 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 می 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 كدهای beep زير استفاده می 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 های مكينتاش از كدهای beep زير استفاده می 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 های متصل به برد اصلی نظير هارد ديسك ها و يا اينترفيس های SCSI اجراء می گردد .
نمايشگر ويدئو و كليدهای دستيابی به Set-up mode
BIOS ، شروع كار خود را با ارائه يك پيام بر روی صفحه نمايشگر اعلام می نمايد . اطلاعات ارائه شده شامل توليد كننده BIOS ، شماره نسخه و كليد های دستيابی به به Setup mode می باشد . برای فعال كردن Setup mode با توجه به نوع BIOS از كليد های خاصی استفاده می 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 آگاهی از آخرين وضعيت دستگاه ها و پارامترهای مربوطه بررسی می گردد . CMOS يك نوع حافظه خاص است كه با دارا بودن يك باطری حتی در زمان خاموش بودن كامپيوتر اطلاعات مربوط به پيكربندی سيستم را در خود نگهداری می نمايد . در ادامه چاپگر و دستگاه های سريال بررسی و فعال می گردند .
سپردن كنترل به سيستم عامل
BIOS با مراجعه و استفاده از اطلاعات موجود در CMOS ، درايو ( فلاپی ديسك ، هارد ديسك ، لوح فشرده ، ... ) حاوی سيستم عامل را تشخيص و در ادامه اقدام به استقرار ركورد MBR ( برگرفته از Master Boot Record ) درون حافظه ( از آدرس 0x00007c00 ) می نمايد . در نهايت كنترل به برنامه موجود درون MBR كه هم اينك در حافظه مستقر شده است ، واگذار می گردد ( پايان ماموريت BIOS ) .
در صورتی كه BIOS نتواند ركورد MBR دستگاه مشخص شده در حافظه CMOS برای راه اندازی سيستم را پيدا نمايد بر روی دستگاه بعدی متمركز می گردد ( اولويت دستگاه هائی كه می توان از طريق آنان سيستم را راه اندازی نمود در CMOS ذخيره و از طريق برنامه Setup مربوط به BIOS می توان آنان را تغيير داد ) . عمليات بررسی دستگاه های مشخص شده تا انتهای ليست تعريف شده در CMOS انجام خواهد شد و در صورتی كه هيچيك از دستگاه ها واجد شرايط لازم نباشند ، ( حاوی MBR نمی باشند ) ،مراتب از طريق پيام زير با اين مضمون كه " دستگاهی برای راه اندازی سيستم موجود نمی باشد " به كاربر اعلام می گردد :
no boot device is available
گزارش خطاء
پس از اين كه صفحه نمايشگر سيستم فعال و اصطلاحا" وارد مدار گرديد ، از مانيتور برای ارائه گزارش خطاء استفاده می گردد . اين نوع خطاء ها كه توسط BIOS گزارش می گردند را می 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 اندازی سيستم كه به نوعی در اكثر كامپيوترهای شخصی با پردازنده های اينتل و سازگار با آن مشابه می باشد ،مرحله دوم فرآيند راه اندازی سيستم آغاز خواهد شد كه دربخش دوم به بررسی آن و ساير مراحل ديگر خواهيم پرداخت .