操作系统学习笔记（4）

操作系统学习笔记（4）

B.windows操作系统的启动实现过程

 

香茗同学提出一个很好的问题，大致语意我理解了，说如果使用winHex提取引导扇区的信息，添加到boot.ini文件中是不是可以实现多引导启动。这个想法的确很好，但是是不可实现的。

 

下面我说下boot.ini文件是干嘛的？以及它在windows 操作系统的启动过程中担任那些工作，还有就是 windows 操作系统是怎么启动的还有启动的相关的状态描述是怎样的。

boot.ini是windows的setup程序创建的一个引导菜单文件，此文件包含了用于启动的windows版本选项。下面书一个boot.ini文件的例子：

【boot loader】

timeout=30

default=multi（0）rdisk（0）partition(1)/windows

[operating system]

mulit(0)disk(0)rdisk(1)/windows="win xp" /fastdetect

c:/='Microsoft windows"

这种路径指向是按照ARC命名规范来书写的，只有什么是ARC，大家可以下去自己了解。这里不作解释了。

说下multi()语法格式：multi(W)disk(X)rdisk(Y)partition(Z)

w 代表磁盘控制器编号，X在这里总是0，Y指定在控制器W上的具体物理硬盘。

此外ARC规范格式还有scsi()写法和signature()写法。具体自己参考相关文件熟悉了解。

boot.ini只属于一个配置文件，它本身不存在引导功能。那么windows是如何启动的，我们来看下启动过程：

windows setup讲mbr写到硬盘上的时候，它也会在该磁盘的第一个可引导分区写入一个引导扇区，如果存在了一个引导扇区，它会将其覆盖，这就是所谓的 MBR改写。同时它也会

检查这是不是一个有效的MS-DOS引导扇区，如果是的话，它会将其内容 cp到一个名为 bootsect.dos的文件中，放在分区目录下。

windows setup在写分区的引导扇区之前，用一种你所指定的文件系统类型来格式化此引导分区并将文件cp到这个分区。其中就包括 ntldr和ntdetect.com。其中ntldr才是真正的 windows引导程序，类似grub。

引导扇区将ntldr加载到内存后，开始移交控制权，但此时系统还处于实模式状态，它在创建完页表之后才完成向保护模式的切换。启动分页机制以后， ntldr仍然依赖引导代码所提供的函数来访问基于外界系统，此时暂时关闭分页机制，以便bios提供的服务能够执行。无法通过bios固件支持访问的，它需要加载ntbootdd.sys文件。比如SCSI硬盘。

ntldr开始从根目录读取boot.ini 文件，开始清屏，加载 hiberfil.sys（此文件只有在系统休眠转换的时候才起作用，为的是简化启动）。

根据boot.ini中的内容和指示位置来调用相应的有效的 bootsect.dos文件，启动系统。其中boot.ini可以根据需要配置启动参数。 此时开始加载 hal.dll和ntoskrnl.exe，控制权开始交接。具体如何完成操作系统的全面启动，我们在下次讨论。

这里只希望大家理解boot.ini文件的配置参数和ARC规范了解，有兴趣的同志也可以反汇编mbr理解下ntldr 是如何加载的。下次我们将针对ntldr 传递，ntoskrnl功能还有smss,csrss, 以及 winlogon功能作出讨论。