aprile 2003
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La sequenza di avvio di Windows XP

 


Conoscere la sequenza di avvio può essere utile a orientare le indagini in caso di difficoltà

Questo capitolo può soddisfare alcune curiosità, ma ha comunque uno scopo del tutto pratico: aiutarvi a uscire d’impaccio quando qualcosa va storto durante l’installazione di XP. Con tutta probabilità non avrete difficoltà a intallare XP su PC moderni e senza fronzoli, ma ogni volta che utilizzate hardware vecchio di qualche anno e componenti non comuni, il rischio è in agguato.
Se l’installazione si blocca con un errore o con uno schermo nero, sapere in che punto si è bloccato è di aiuto per scoprire le cause. Potete usare le informazioni disponibili per fare ricerche on line; Internet offre un gran numero di documenti (più i messaggi sui forum) sui problemi con Windows, ma per trovarli non basta cercare “Windows non funziona” con Google. Il vostro motore di ricerca avrà bisogno di un input più preciso, come “setup non riparte in modo grafico” o “setup di Windows XP non risponde” (tradottto possibilmente in inglese).

La sequenza in breve
Prima di esaminare più in dettaglio la sequenza di caricamento del sistema operativo, vediamo un breve sommario delle principali fasi che intercorrono tra l’accensione del computer e il logon dell’utente (con inserimento di nome utente e password). Come per Windows 2000, anche per XP i passi iniziali sono il Power On Self Test (POST, il test diagnostico eseguito dal BIOS all’accensione del computer), la ricerca del disco di partenza, l’esecuzione del boot loader (il programma che carica il sistema operativo), la selezione del sistema operativo (possono essercene più di uno installati), il rilevamento dell’hardware, la selezione di un profilo hardware, il caricamento del kernel, l’inizializzazione del kernel e il logon dell’utente.
Il BIOS (Basic Input Output System) comprende, in una memoria di sola lettura (ROM, per la precisione EEPROM, una ROM cancellabile e riprogrammabile elettronicamente), i programmi diagnostici, le routine di avvio del computer e le funzioni di base per accedere ai sottosistemi di I/O del computer. Essendo una combinazione di hardware e software, i programmi contenuti in una ROM prendono il nome di firmware (o anche di microcodice).

Dall’accensione al boot loader
Dopo aver eseguito il test diagnostico, la routine del POST legge la configurazione del PC nella memoria CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) sulla scheda madre e ogni adattatore dotato di BIOS (per es. i controller dischi e video) esegue il proprio diagnostico. Questo è il momento in cui, se ci sono problemi, sentite una serie di bip dall’altoparlante del PC; il loro numero indica l’area del problema.
Completato il POST, il BIOS cerca il disco di sistema, seguendo l’ordine specificato nel setup del BIOS, per esempio floppy, CD-ROM, primo disco IDE e via dicendo. Se non sono inseriti floppy e CD, il BIOS legge il primo settore del primo hard disk, che contiene il Master Boot Record (MBR) e la partition table (tabella delle partizioni). Il BIOS carica in memoria l’MBR e passa il controllo al codice che vi è contenuto. Questo a sua volta esamina la partition table alla ricerca della partizione di sistema. Quando l’ha trovata, carica il suo primo settore e lo esegue.
Il primo settore della partizione di sistema è il boot sector (settore di boot), contenente il codice minimo per dare inizio al caricamento del sistema operativo. Mentre l’MBR di solito non dipende dall’OS, il boot sector dipende dal sistema operativo e dal file system (la struttura e le modalità con cui vengono creati e utilizzati i file) adottato.
Il codice del boot sector scopre qual è il file system della partizione, carica in memoria il boot loader NTLDR dalla directory principale della partizione e gli passa il controllo. Il boot loader (caricatore che permette l’avvio del sistema) è il principale programma di caricamento del sistema operativo. Sui PC x86 la partizione di sistema deve essere collocata sul primo hard disk. Da notare che la partizione di sistema non coincide necessariamente con la partizione di boot (quella che contiene i file del sistema operativo), che può essere diversa e anche situata su un altro disco.
Il boot loader permette di scegliere da un menu il sistema operativo da avviare, quindi carica i file dell’OS dalla partizione di boot. Se c’è solo XP installato, NTLDR procede direttamente al suo caricamento; se ci sono più installazioni di XP o di altri OS, vi presenta un menu tra cui scegliere l’OS da avviare.

Il boot loader NTLDR
Premettiamo che, per partire, XP (come NT e 2000) richiede la presenza di una serie di file, tra cui NTLDR, Boot.ini, Ntdetect.com (più Bootsect.dos se avete anche DOS o Windows 3.1/9x/Me e Ntbootdd.sys per certi dispositivi SCSI) nella directory principale del disco di sistema, Ntoskrnl.exe e Hal.dll in SYSTEM32, la sezione \SYSTEM del registro di sistema in System32\Config e i device driver in System32\Drivers.
Quando viene eseguito, NTLDR commuta il processore da real mode (la modalità di partenza a 16 bit che emula una CPU 8086) a protected mode a 32 bit (la modalità del processore 80386 che supporta memoria virtuale e multitasking); infatti NTLDR è un programma a 32 bit. Poi avvia un mini file system appropriato per il file system della partizione (FAT o NTFS). Quindi legge il file Boot.ini nella partizione di sistema e, se ci sono più OS installati, visualizza il menu di boot. Lo schermo che appare è detto boot loader screen. Se scegliete un OS diverso da NT/2K/XP, NTLDR carica il file Bootsect.dos e gli trasferisce il controllo; l’OS verrà avviato normalmente, perché Bootsect.dos contiene una copia del boot sector necessario al suo avvio. Se l’OS selezionato (o l’unico installato) è NT/2K/XP, NTLDR esegue Ntdetect.com per raccogliere informazioni sull’hardware della macchina.
Il menu di boot indica l’OS di default che verrà avviato in assenza di risposta; inoltre offre di premere F8 per risolvere problemi o per scegliere una delle opzioni di avvio avanzate, come la modalità provvisoria e l’abilitazione del boot logging (registrazione di tutte le operazioni eseguite durante l’avviamento, utile a scopo diagnostico.
Ntdetect.com si comporta in modo diverso su 2000 e XP rispetto a NT, che era privo dei sottosistemi Plug and Play Manager e Power Manager. Se l’OS 2K/XP installato utilizza solo il profilo hardware di default, NTLDR continua il processo di avvio caricando il kernel di sistema (Ntoskrnl.exe); se avete definito più profili hardware (utili ad esempio quando spostate un notebook da una rete all’altra), appare un menu per scegliere il profilo da utilizzare. Se avete appena avuto un problema potete anche scegliere di riavviare con la configurazione salvata dopo l’ultimo boot andato a buon fine, altrimenti verrà usata la configurazione salvata nel registro di sistema l’ultima volta che avete chiuso Windows.

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  Prima lezione:
  Architettura e installazione
1. L'architettura di Windows XP
  1. Applicazioni user mode
2. Differenze tra Home e Professional
3.

Sequenza di avvio

  1. Caricamento del kernel
4.

L'installazione di Windows XP

  1. Le fasi iniziali
  2. Nuova o aggiornata
  3. Installazione o verifica
  4. Installazione da Windows
  5. Riavvio in modalità testo
  6.

Scelta partizione e copia

  7.

Riavvio in modalità grafica

  8.
  9.
5.

Windows 98

  Seconda lezione:
  HW e troubleshooting
  Terza lezione:
  Manutenzione e riparazione
  Quarta lezione:
   Gestione applicazioni

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