Файл: Методические указания по выполнению практических работ 2 содержание введение 4 Практическая работа 1 5.pdf

ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ КЕМЕРОВСКОЙ ОБЛАСТИ
государственное образовательное учреждение среднего профессионального образования
«Кемеровский педагогический колледж»
(ГОУ СПО КПК)
ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
Методические указания
по выполнению практических работ

2
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
4
Практическая работа 1 5
Практическая работа 2 13
Практическая работа 3 18
Практическая работа 4 21
Практическая работа 5 26
Практическая работа 6 28
Практическая работа 7 33
Практическая работа 8 37
Практическая работа 9 37
Практическая работа 10 45
Практическая работа 11 50
Практическая работа 12 54
Практическая работа 13 60
Практическая работа 14 60
Практическая работа 15 65
Практическая работа 16 74
Практическая работа 17 77
Практическая работа 18 77
Практическая работа 19 79
Практическая работа 20 81
Практическая работа 21 84
Практическая работа 22 90
Практическая работа 23 93
Практическая работа 24 96
Практическая работа 25 96
Практическая работа 26 100
Практическая работа 27 100
Практическая работа 28 104
Практическая работа 29 109
Практическая работа 30 115
Практическая работа 31 121
Практическая работа 32 125
Практическая работа 33 129

3
Практическая работа 1. Порядок загрузки операционной системы.
Управление параметрами загрузки операционной системы.
Тема:
Понятие операционной среды и операционного окруже-
ния
Цель:
Научиться выполнять загрузку операционной системы:
- задавать параметры загрузки,
- выполнять перезагрузку операционной системы,
- правильно диагностировать проблемы на этапе загрузки операционной системы.
Оборудование:
Программное
обеспечение:
Персональный компьютер
Операционная система Windows7
Учебно-методическая литература
Электронные ресурсы: Сетевые операционные системы, Н.А. Олифер,
В.Г. Олифер, Центр Информационных технологий: режим доступа: http://citforum.ru/operating_systems/sos
Время, отведенное на выполнение работы: 2 часа
Общие теоретические сведения
Запуск операционных систем Windows .
Процессы, происходящие при успешном запуске компьютер; под управ- лением ОС Windows, перечислены ниже:
1. Самотестирование при включении (Power-On Self-Test, POST)
2. Инициализация при запуске (Initial startup process)
3. Работазагрузчика (Boot loader process)

Выбор операционной системы (при наличии нескольких систем)

Опознавание аппаратных средств

Выбор конфигурации
4. Загрузка ядра

Инициализация ядра
5. Регистрация пользователя.
Ход работы
Задание 1. Выполнить процесс запуска операционной системы.
Процесс запуска начинается, когда пользователь выполняет одно из сле- дующих действий:
1. Включает компьютер (который ранее был выключен)
2. Выполняет перезагрузку компьютера, выбрав опцию Завершение ра-
боты (Shutdown) в диалоговом окне Вход в Windows (Enter Password) или оп- цию Перезагрузка (Restart) в диалоговом окне Завершение работы Windows
(Shut Down Windows)
К моменту регистрации пользователя в системе компьютер уже завершает загрузку Windows 7 и большую часть процесса инициализации. Однако полно- стью все процессы будут завершены только после успешной регистрации поль- зователя в системе.

4
Задание 2. Условия успешной загрузки Windows 7.
Чтобы система Windows 7 начала загружаться, необходимо соблюдение следующих условий:

Корректная инициализация аппаратных средств компьютера

Наличие всех файлов, необходимых для загрузки системы
Задание 3. Самотестирование при включении.
При включении питания или перезагрузке компьютер проходит стадию самотестирования (bootstrapping) аппаратных средств при включении питания
(так называемую процедуру POST, Power-On Self-Test). В это время компьютер работает под управлением базовой системы ввода/вывода (Basic Input/Output
System, BIOS). При возникновении проблем с аппаратными средствами или настройками уже на стадии POST, компьютер сигнализирует об этом серией звуковых сигналов. На этот случай следует иметь под рукой сопроводительную документацию, полученную от поставщика в комплекте с вашим компьютером.
Задание 4. Файлы, необходимые для запуска системы
Успешное завершение процедуры POST свидетельствует о корректной инициализации аппаратных средств компьютера. Теперь для запуска операци- онной системы требуется присутствие всех нужных файлов. Процедура запуска системы закончится неудачей, если хотя бы один из файлов, необходимых для ее загрузки, не будет найден или окажется поврежденным.
Файлы, необходимые для успешного запуска ОС Windows, перечислены в таблице 1.
Таблица 2.1. Файлы, необходимые для запуска ОС Windows
Файлы
Местоположение
NTLDR
Корневой каталог загрузочного диска
Boot.ini
Корневой каталог загрузочного диска
Ntdetect.com
Корневой каталог загрузочного диска
Ntbootdd.sys (только для
SCSI)
Корневой каталог загрузочного диска
Ntoskrnl.exe
%SystemfloofS6\System32
Hal.dll
%Systemfloof%\System32
Раздел реестра SYSTEM
%SysfemffoomSystem32\Config
Драйверы устройств
%Systemfloof%\System32\Drivers
Задание 5. Инициализация при запуске
После успешного завершения процедуры POST начинается процесс ини- циализации при запуске: на компьютерах х86 системная BIOS ищет и загружает в память загрузочный сектор (boot sector), инструкции которого затем загружа- ют в файл NTLDR.

5
После завершения тестов POST на компьютере х86 системная BIOS пыта- ется обнаружить загрузочный диск. Порядок поиска загрузочного диска (флоп- пи-дисководы, жесткие IDE- и SCSI-диски, устройства CD-ROM) задается
BIOS. Современные BIOS позволяют пользователю переконфигурировать этот порядок, называемый последовательностью загрузки (boot sequence). Подроб- ную информацию о редактировании последовательности загрузки можно найти в сопроводительной документации к вашему компьютеру. Если при этом дис- ковод А: включен в последовательность загрузки первым, и в нем находится дискета, BIOS попытается использовать эту дискету в качестве загрузочной.
Если дискеты в дисководе нет, BIOS проверяет первый жесткий диск, который к этому времени уже инициализировался. Для запуска огромное значение имеет первый сектор жесткого диска, который содержит главную загрузочную запись
(Master Boot Record, MBR) и таблицу разделов (partition table).
Системная BIOS считывает главную загрузочную запись и загружает ее в память, а затем передает ей управление. Код, содержащийся в главной загру- зочной записи, сканирует таблицу разделов в поисках системного раздела.
Найдя системный раздел, MBR загружает в память его нулевой сектор и испол- няет код, содержащийся в этом секторе. Сектор 0 на системном разделе, так называемый загрузочный сектор раздела (partition boot sector), содержит загру- зочный код операционной системы. Этот код и осуществляет запуск операци- онной системы по способу, определенному данной операционной системой.
Если на первом жестком диске нет системного раздела, главная загрузоч- ная запись отобразит одно из следующих сообщений об ошибках:

invalid partition table (Неверная таблица разделов)

Error loading operating system (Ошибка загрузки операционной системы)

Missing operating system (Отсутствует операционная система)
Как правило, главная загрузочная запись не зависит от конкретной опера- ционной системы. Например, на компьютерах х86 одна и та же главная загру- зочная запись служит для запуска Windows NT/2000, Windows 9x. Что касается загрузочного сектора раздела, то он зависит как от операционной системы, так и от используемой файловой системы. На компьютерах х86 загрузочный сектор раздела системы Windows отвечает за выполнение следующих действий:

Распознавание используемой файловой системы и ее применение для поиска загрузчика операционной системы (NTLDR) в корневом каталоге си- стемного раздела. В томах FAT структура данных, называемая загрузочным сектором раздела, действительно имеет длину в 1 сектор физической разметки диска. В томах FAT32 эта структура занимает уже 2 сектора физической раз- метки диска, поскольку загрузочный код занимает более 512 байт. В томах
NTFS загрузочный сектор раздела может занимать до 16 секторов, причем до- полнительные секторы могут содержать код файловой системы, необходимой для поиска NTLDR.

Нахождение загрузчика операционной системы NTLDR и его загрузка в память.

6

Начало исполнения кода самозагрузки.
На компьютерах х86 системный раздел должен находиться на первом фи- зическом жестком диске. Загрузочный раздел (который содержит системные файлы операционной системы Windows) может совпадать с системным разде- лом, но может находиться и в другом разделе того же жесткого диска или даже на другом жестком диске.
Если первый жесткий диск не содержит системного раздела, который должен использоваться для запуска компьютера, необходимо отключить этот диск, чтобы BIOS могла получить доступ к нужному жесткому диску, с которо- го будет запускаться операционная система.
Задание 6. Работа загрузчика.
Загрузчик (boot loader) позволяет выбрать операционную систему, кото- рую требуется запустить, и загружает файлы операционной системы из загру- зочного раздела. В системах на базе процессоров х86 и системах на базе RISC- процессоров загрузчик работает по-разному. Общие задачи, выполняемые на данном этапе, сводятся к установке 32-разрядной модели памяти с прямой ад- ресацией (flat addressing), сбору данных об аппаратной конфигурации, построе- нию ее описания в памяти и передаче указателя на это описание в блок загруз- чика. После этого NTLDR (для платформ х86) или OSLOADER (для платформ
RISC) загружает образ ядра, HAL и драйверы для устройств и файловой систе- мы тома, с которого производится загрузка системы. Помимо всего прочего, на данном этапе производится также и загрузка некоторых драйверов, для которых равен нулю параметр реестра Start, расположенный в следующем разделе ре- естра:
HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\ServiceNa me
Здесь ServiceName представляет собой имя сервиса, например:
HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\atapi
Задание 7. Функции загрузчика NTLDR
NTLDR управляет процессами выбора операционной системы и распо- знавания аппаратных средств перед инициализацией ядра Windows 7. Загрузчик
NTLDR должен находиться в корневом каталоге системного диска. Помимо этого в системном разделе должны присутствовать файлы, перечисленные в табл. 1.
Когда NTLDR начинает работу, он очищает экран и выполняет следую- щие действия:
1.
Переключает процессор в режим использования 32-разрядной модели памяти с прямой адресацией. Компьютеры х86 при запуске стартуют в реальном режиме, подобном ре- жиму, в котором стартуют процессоры 8088 и 8086. Поскольку NTLDR представляет собой 32-разрядную программу, для того чтобы загрузчик смог начать выполнять какие бы то ни было действия, процессор необходимо переключить в защищенный режим.
2.
Запускает соответствующую минифайловую систему. Код, предназначенный для досту-

7 па к файлам на томах FAT и NTFS, встроен в NTFS. Этот код позволяет загрузчику чи- тать файлы, получать доступ к ним и выполнять их копирование.
3.
Читает расположенный в корневом каталоге системного диска файл Boot.ini и отобра- жает на экране соответствующее меню для выбора загружаемой операционной системы.
Экран, выводимый на данном этапе загрузки, называется экраном загрузчика (boot loader screen). Если компьютер сконфигурирован для загрузки нескольких систем, и пользователь выбирает операционную систему, отличную от Windows NT/2000, то
NTLDR загружает в память файл Bootsect.dos и передает ему управление. Другая опера- ционная система стартует как обычно, поскольку файл Bootsectdos содержит копию за- грузочного сектора раздела, который находился на основном разделе или логическом диске до инсталляции Windows NT/2000.
4.
Если выбрана одна из версий Windows NT/2000, то выполняется Ntdetect.com, чтобы собрать информацию о физических устройствах, подключенных на данный момент к компьютеру.
5.
Загружает и запускает ядро операционной системы Ntoskrnl.exe и передает ему инфор- мацию, собранную программой Ntdetect.com.
Задание 8. Выбор запускаемой операционной системы
Загрузчик операционной системы отображает на экране меню, в котором можно выбрать запускаемую операционную систему. Вид этого экрана зависит от информации, которая содержится в файле Boot.ini. Например, там можно увидеть следующее:
Выверите операционную систему для запуска:

Microsoft Windows 2000 Professional RUS

Microsoft Windows 2000 Server

Microsoft Windows 7 для выделения нужной строки. Нажмите кла- вишу ENTER для подтверждения выбора. Выделенная система будет автомати- чески запущена через: 29
Для выбора особых вариантов загрузки Windows 2000 нажмите F8.
Выбор операционной системы, которую требуется запустить, ничем не отличается от аналогичного процесса при работе с другими версиями Windows
NT (например, 3.51 и 4.0). Операционная система, указанная в приведенном списке первой, выбирается по умолчанию, и изначально курсор установлен на этой строке. Чтобы выбрать для запуска другую операционную систему, вос-
>), выделите нуж- ную операционную систему и нажмите клавишу .
Если вы не выберете ни один из пунктов меню к тому моменту, когда счетчик, указанный в строке:
Выделенная система будет автоматически запущена через: 29достигнет нуля, NTLDR загрузит операционную систему, указанную в файле Boot.ini по умолчанию. Программа установки Windows 2000 задает в качестве параметра по умолчанию копию последней инсталлированной копии Windows 2000. файл
Boot.ini можно отредактировать, указав в качестве загружаемой по умолчанию операционной системы любую из установленных, отличную от последней ин-

8 сталлированной версии Windows 2000. Подробную информацию о содержимом файла Boot.ini и методах его редактирования см. далее в этой главе.
Задание 9. Опции отладочного меню при загрузке Windows 7
Любой пользователь, имеющий хотя бы небольшой опыт работы с предыдущими версиями Windows, сразу же заметит одно небольшое, но суще- ственное отличие экрана загрузчика Windows 7 от экрана загрузчика Windows.
Это ≈ следующая строка, расположенная в нижней части экрана:
Для выбора особых вариантов загрузки Windows 7 нажмите F8.
Аналогичная клавиша ≈ ≈ имелась в системах Windows Если загруз- ка Windows 7 завершается неудачей, возможно, вам помогут опции отладочно- го меню, выводимого по нажатию клавиши .
Итак, если при появлении меню загрузки Windows 7 нажать клавишу
, то на экране появится меню следующего содержания:
Меню дополнительных вариантов загрузки Windows 7
Выберите одну из следующих возможностей:
Безопасный режим
Безопасный режим с загрузкой сетевых драйверов
Безопасный режим с поддержкой командной строки
Включить протоколирование загрузки
Загрузка последней удачной конфигурации
Режим отладки
Обычная загрузка
Возврат к выбору операционной системы
Используйте клавиши

и

для выделения нужной стро- ки. Нажмите клавишу ENTER для подтверждения выбора.
Задание 10. Перезагрузка операционной системы.
Перезагрузка операционной системы может понадобиться после установ- ки некоторых приложений, после внесения изменений в ее конфигурацию, а также для освобождения оперативной памяти. В зависимости от ситуации про- извести перезагрузку операционной системы можно различными способами.
1. Если операционная система работает нормально, то для ее перезагруз- ки лучше применить самый стандартный способ. Откройте меню "Пуск" и в са- мой нижней его части нажмите на кнопку "Выключение". Откроется диалого- вое окно с тремя кнопками - "Ждущий режим", "Выключение" и "Перезагруз- ка". Нажмите на кнопку "Перезагрузка", для того, чтобы перезагру- зитьоперационную систему. В Windows Vista и Windows 7 при нажатии кнопки "Завершение работы" диалоговое окно не открывается, команду перезагрузки здесь можно выбрать из специального раскрывающегося списка.
2. Другой способ перезагрузки операционной системы связан с примене- нием специального средства Windows под названием Диспетчер задач. Вызов диспетчера задач производится нажатием сочетания клавиш "Ctrl"+"Alt"+"Del".
Диспетчер задач всегда открывается поверх всех активных окон. С помощью