Читать интересную книгу Полное руководство по Microsoft Windows XP - Питер Нортон

Рекомендация

Допустимо прервать работу указанного таймера в любой момент времени, нажав клавиши со стрелками. Последнее позволяет экономить время, отведенное на выбор операционной системы, а программа NTLDR будет просто выжидать вплоть до нажатия клавиши Enter для инициализации загрузки.

Тем не менее основная нагрузка в данном случае приходится на реестр. Данный раздел применяется для загрузки системных файлов низкого уровня в устройства памяти, чтобы обеспечить продолжение процедуры загрузки и конфигурирование Windows XP. Эти файлы также позволяют выбрать другую операционную систему еще до начала загрузки собственно Windows XP. Обычно используется программа NTLDR, однако следует проанализировать накопленную информацию.

После завершения указанного этапа наступает момент, когда Windows XP сама регистрирует данные процедуры загрузки. Первый загружаемый файл – NTOSKRNL.EXE. Поскольку он тесно связан с файлами HAL.DLL, BOOTVID.DLL и KDCOM.DLL, эти файлы должны загружаться сразу же после него. Файл NTOSKRNL.EXE содержит ядро системы и основные системные файлы. Файл HAL.DLL включает данные на уровне абстрагирования от оборудования (Hardware Abstraction Layer – HAL), необходимые для установления взаимосвязей между устройствами и операционной системой. Файл BOOTVID.DLL содержит драйвер для управления простым дисплеем типа VGA, который предназначен для вывода на экран информации о ходе загрузки. И, наконец, файл KDCOM.DLL представляет собой простую программу-отладчик для аппаратных средств, используемую Windows XP при появлении проблем с загрузкой системы.

Теперь, после загрузки части основных файлов операционной системы нужно провести сканирование аппаратных средств. Windows XP обеспечивает загрузку файлов PCI.SYS (энумератор PnP), ISAPNP.SYS (драйвер шины ISA), INTELIDE.SYS (программа-драйвер PCI IDE) и PCIIDEX.SYS (программа-драйвер шины PCI IDE). Термин «энумератор» в данном случае указывает на тот факт, что соответствующий файл обращается к PnP-совместимым устройствам и определяет их возможности. Три драйвера, предназначенные для управления шинами, могут показаться излишними, однако это лишь первое впечатление, поскольку многие компьютеры имеют две шины расширения, а также один или несколько контроллеров IDE (Integrated Device Electronics – встроенная электроника управления диском) на материнской плате. Шина ISA (Industrial Standard Architecture – архитектура отраслевого стандарта) хорошо известна, однако некоторые современные компьютеры ее не используют. Напротив, шина PCI (Peripheral Component Interconnect – интерфейс периферийных устройств) является новой и пока еще находится в стадии совершенствования.

Windows XP загружает последовательность файлов мультимедийной поддержки на жесткий диск. Перечень драйверов может изменяться, поскольку каждый компьютер на практике имеет свои особенности. Весьма вероятно, что при этом будут загружаться файлы MOUNTMGR.SYS (подготовка мультимедийной среды), DMLOAD.SYS (управление дисководом и диском), PARTMGR.SYS (управление данными разделов) и VOLSNAP.SYS (управление режимами воспроизведения звуковых сигналов). Наборы драйверов обычно включают в себя средства поддержки интерфейса SCSI (Small Computer System Interface – интерфейс малых вычислительных систем), а также драйверы для управления устройствами, связанными с дисководами.

Специальные драйверы, предназначенные для работы с видеоданными, также могут присутствовать в указанном перечне. Например, для определенного набора микросхем материнской платы может загружаться видеодрайвер AGP (Accelerated Graphics Port – порт ускоренной передачи графических данных). В этот момент Windows XP также загружает средства поддержки порта MPEG (Motion Pictures Experts Group – международный графический стандарт, созданный группой MPEG для сжатия и воспроизведения). При наличии необходимых сетевых средств поддержки Windows XP, скорее всего, будет инициировать загрузку программ поддержки интерфейса NDIS (Network Driver Interface Specification – интерфейс сетевого управления).

После завершения описанных этапов система готова к работе, поскольку к этому моменту Windows XP уже загрузила и проверила все необходимые средства поддержки устройств. Однако пока операционная система не в состоянии применять разнообразные функции, поскольку не инсталлированы соответствующие службы, например служба RAS (Remote Access Service – служба удаленного доступа). Предстоит также загрузить вспомогательные драйверы для аппаратных средств, в частности драйвер для формирования соединений с телевизионным электронным тюнером видеоадаптера.

На определенном этапе Windows XP завершает процедуру загрузки драйверов и приступает к загрузке служб. На экране появляется экран для регистрации пользователя при входе в систему, характерный при инициализации операционной системой функций графического пользовательского интерфейса (Graphical User Interface – GUI), в частности программы Проводник. Вы можете зарегистрироваться в системе и продолжить работу.

Компоненты Windows XP

Как отмечалось выше, Windows XP относится к числу модульных операционных систем. В предшествующих разделах уже обсуждалось несколько файлов (в том числе те, которые обычно помещаются на жесткий диск), которые, в общем случае, подразделяются на несколько типов и подсистем. Ниже приводится описание различных подсистем Windows XP в объеме, достаточном для понимания их роли и взаимосвязей. Однако такое описание не более чем обзор и не претендует на анализ различных нюансов архитектуры Windows XP.

Новое ядро системы

Архитектура Windows XP состоит из нескольких основных компонентов (рис. 11.4), причем каждый компонент отвечает за определенный раздел среды операционной системы. Например, уровень API создает возможность для взаимодействия приложений с Windows XP, в частности с системой управления файлами. На практике подготовка приложения Windows XP невозможна без привлечения уровня API.

Рисунок 11.4. Операционная система Windows XP состоит из нескольких основных компонентов

Другими словами, специалисты Microsoft создали Windows XP в виде многоуровневой структуры, уровни которой представлены системными службами. Каждый уровень обеспечивает собственный тип поддержки и добавляет свои функции и возможности к общей совокупности функций. Организация взаимодействия между уровнями оказывается весьма важным вопросом, поскольку она определяет возможности системы в целом. Работа с уровнями в определенном смысле напоминает систему заказа по фирменному каталогу, когда человек заказывает из дома (пользовательский режим системы) те или иные продукты. Для заказа ему приходится направлять запрос по телефону, а центр поддержки каталога (обслуживание в базовом режиме ядра) отвечает на этот запрос. Пользователь должен подготавливать свой запрос весьма тщательно, поскольку в противном случае он рискует получить не тот продукт или не получить ничего. Каталог представляет собой набор инструкций для заказа и содержит коды, цвета, размеры и другие атрибуты продуктов, которые следует точно указать. Центр поддержки каталога также должен обеспечить правильные прием и передачу данных компаниям, осуществляющим выпуск и доставку продуктов, чтобы выполнить заказ пользователя. Именно на этом принципе основано взаимодействие между различными системными уровнями. Каталог, используемый Windows XP, обычно называют каталогом API (Win32 API). В приводящихся ниже разделах дается описание основных компонентов операционной системы (см. рис. 11.4).

Системная виртуальная машина

Системная виртуальная машина (System Virtual Machine – System VM) – компонент Windows XP, состоящий из трех основных элементов: 32-разрядных приложений Windows, оболочки и 16-разрядных приложений Windows. На практике компонент System VM обеспечивает исполнение большей части функций, инициируемых пользователями Windows XP. В его отсутствие приложения просто не будут работать. (Я в данном случае не имею в виду приложения MS DOS.) Причина состоит в том, что Windows XP использует совершенно иной набор функций для исполнения этих приложений. Более того, они обычно запускаются в другом режиме работы процессора.

Когда речь заходит о поддержке 16-разрядных приложений, различия между Windows XP и Windows 9х становятся весьма заметными. Так, Windows 9х все еще предусматривает применение большого числа 16-разрядных приложений, а Windows XP предпочитает работу с 32-разрядными кодовыми последовательностями. Если Windows 9х допускает совместное использование области памяти 16-разрядными приложениями, то Windows XP исполняет каждое 16-разрядное приложение в виде независимого процесса. Следовательно, в случае отказа одного из приложений другие приложения, активизированные той же компьютерной системой, скорее всего, не пострадают.

Подобные предосторожности приводят к тому, что Windows XP обеспечивает более эффективный режим защиты для 16-разрядных приложений. На практике нечасто приходится сталкиваться с отказами приложений, но даже при возникновении подобных отказов весьма маловероятно, что они окажут катастрофическое воздействие на систему. Один из негативных моментов, являющихся следствием такого рода защиты, связан с ограничением возможностей применения 16-разрядных приложений в Windows XP. Особенно это касается тех программ, которые не стопроцентно совместимы с другими приложениями операционной системы.