| Výuka > Principy počítačů > Zavádění systému |

Zavádění systému

Pod pojmem zavádění systému je třeba chápat proces inicializace jednotlivých komponent počítače, zavedení částí systému do operační paměti a vytvoření podmínek pro komunikaci počítače s uživatelem a pro provádění aplikačních programů.

Zavádění systému může probíhat ve dvou režimech. Základním režimem je tzv. studený start systému, který je prováděn po připojení napájecího napětí k počítači. V dalším průběhu práce uživatele s počítačem může nastat situace, kdy je třeba systém do paměti počítače zavést znovu. Důvodem je nejčastěji zablokování počítače vlivem nesprávné funkce některého aplikačního programu, ale také požadavek uživatele na změnu konfigurace ovladačů vnějších zařízení počítače. Kromě signálu RESET pro mikroprocesor počítače, který vede ke studenému startu systému, může uživatel provést také tzv. teplý start systému, který probíhá rychleji. Požadavek na provedení teplého startu systému je reprezentován stiskem kláves Ctrl+Alt+Del na klávesnici počítače.

Proces zavádění operačního systému do paměti počítače musí být alespoň částečně podporován technickými prostředky počítače. Každý procesor včetně mikroprocesorů instalovaných v osobních počítačích je vybaven určitým mechanismem, který zajišťuje definovaným způsobem zahájení činnosti procesoru. Jedná se zejména o určení adresy v paměťovém prostoru procesoru, na které má procesor zahájit činnost zpracováním instrukce, na této adrese uložené. Pro různé procesory je používán různý mechanismus stanovení této adresy.

Pro mikropočítače typu IBM PC je tedy třeba zajistit, aby na adrese FFFF0H byla umístěna instrukce, zajišťující další inicializaci počítače. Tento požadavek je zajištěn umístěním standardního modulu BIOS počítače do adresového prostoru segmentu F000H. Posledních 16 slabik adresového prostoru od uvedené inicializační adresy je obsazeno standardně instrukcí skoku na první instrukci inicializační rutiny modulu BIOS, datem vytvoření modulu BIOS v ASCII tvaru a identifikačním kódem typu počítače, umístěným na poslední adrese segmentu (FFFFFH).

Modul BIOS je umístěn v pevné paměti typu ROM, což zaručuje jeho trvalou připravenost k zahájení inicializace počítače po připojení napájecího napětí. Jak již bylo uvedeno, zajišťuje modul BIOS zejména obsluhu technických prostředků počítače a tvoří nejnižší úroveň operačního systému. Kromě této funkce zajišťuje modul paměti ROM uložení testovacího programu technických prostředků počítače a technického zavaděče operačního systému.

Zavaděč systému je první specifickou částí operačního systému. Až do okamžiku, kdy byl zaveden do paměti počítače a bylo mu předáno řízení, byl sled prováděných činností zcela nezávislý na konkrétním operačním systému a byl zaměřen sprše na inicializaci technických prostředků počítače a vytvoření nezbytného prostředí (tabulka přerušovacích vektorů). Tyto činnosti tedy probíhají vždy bez ohledu na to, zda bude na počítači implementován operační systém MS-DOS, UNIX nebo jakýkoli jiný systém.

Činnosti prováděné zavaděčem systému jsou do určité míry specifické pro každý operační systém a je záležitostí systému, aby při vytváření systémového média vytvořil v prvním fyzickém sektoru záznam, obsahující korektní zavaděč systému. Zcela exaktně toto tvrzení platí pro pružné disky. Pro média s podstatně vyšší kapacitou (pevné disky apod.) není zavaděč systému umístěn na fyzicky prvním sektoru média, ale v oblasti, která je na médiu přidělena požadovanému operačnímu systému. Tato skutečnost vyplývá z koncepce, předpokládající možnost umístění několika různých operačních systémů na diskovém médiu s dostatečně velkou kapacitou. Způsob, jakým se zavaděč konkrétního operačního systému dostane do operační paměti počítače, vyplyne z rozboru organizace diskových médií na logické úrovni.

Zavaděč operačního systému slouží k zavedení jednotlivých komponent operačního systému, které jsou uloženy ve formě souborů na diskovém systémovém médiu, do operační paměti počítače. Z tohoto faktu vyplývá skutečnost, že musí být alespoň částečně obeznámen s logickou organizací média podporovanou operačním systémem. Přesněji řečeno, musí být schopen příslušné soubory identifikovat a zavést je do operační paměti.

K tomuto účelu má v případě operačního systému MS-DOS výrazně ulehčenou situaci, protože dva systémové soubory, které jsou zaváděny do operační paměti počítače, jsou uloženy jako první soubory v datovém prostoru média. Soubory mají název IO.SYS a MSDOS.SYS a tyto názvy jsou před jejich zavedením do paměti kontrolovány. Jestliže tyto soubory nejsou na systémovém médiu nalezeny, vydá zavaděč systému na obrazovku monitoru počítače chybové hlášení a zastaví další provádění programu. Uživatel počítače v takovém případě musí zavaděči poskytnout korektní systémové médium, ze kterého je možno systémové soubory zavést. Po provedení uvedených kontrol systémového média je do paměti počítače zaveden soubor IO.SYS a je mu předáno řízení.

K dalším důležitým souborům patří COMMAND.COM. Ten vytváří standardní rozhraní mezi uživatelem a operačním systémem MS-DOS.

Proces zavádění operačního systému do paměti počítače je činnost, která musí být provedena před běžným využíváním aplikačních programů pracujících pod řízením operačního systému. Některé aplikační programy, jedná se zejména o programy z oblasti herního programového vybavení, ale stejnou možnost mají také ostatní typy programů, obcházejí proces zavádění systému, takže není prováděn v plném rozsahu. Tyto programy jsou dostupné na a přenosných médiích (pružný disk) a k jejich zpřístupnění je třeba provést operaci "zavedení systému". Místo regulérního systémového média je však použito médium s uloženým aplikačním programem.

Na prvním fyzickém sektoru média musí být umístěn zavaděč, který je po inicializaci počítače zaveden technickým zavaděčem do operační paměti počítače, a jeho kód nadále řídí další proces. Často je tento způsob používán jako ochrana před neoprávněným, tj. oficiálně nezakoupeným, využitím programu, protože médium, na které je program uložen, má vytvořenu jinou logickou strukturu, než kterou podporuje operační systém MS-DOS. Ve spolupráci s dalšími případnými ochranami se tak značně znesnadňuje možnost vytvoření funkční kopie originálního distribučního média.

Při zavádění operačního systému je ve velké míře důležitá tzv. FAT (File Allocation Table = alokační tabulka souborů).

Princip systému FAT je velmi jednoduchý. V tabulce FAT (ze které je také odvozen název systému) je zaznamenáno umístění všech souborů na disku. Při požadavku na přečtení souboru je nejdříve v tabulce zjištěno fyzické umístění souboru na disku, a poté je soubor přečten.

V současné době se můžeme setkat s těmito druhy FAT:

10.09.2007, 22:00 vytvořil Administrator