Почему операционная система не найдена и жесткий диск не загружается. Что нужно сделать с компьютером сразу после покупки

Интересную тему недавно обсуждали на zdnet.com с Sam Diaz - использование PC без операционной системы и почему-то как всегда говорили о Windows. Такое ощущение, что других систем нет и не может быть. Но сегодня тема не об этом, а о самой идее - запуск программ напрямую на железе и без использования прокладки в виде ОС.

Что такого дает ОС и зачем вообще ее придумали? Неужели нельзя писать код, который будет выполняться напрямую на железе? Сложно, но можно! ОС - это тоже программа, которая работат на этом железе, а раз ее написали, то вы можете написать программу, которая только используя железо будет работать и делать то, что вы захотите, при этом, будет работать быстрее и это утверждает Sam Diaz. Это логично и не могу спорить, что это не так, тогда почему нет программ, которые работали бы на железе напрямую?

Sam Diaz несет полный бред, а все потому, что он не программист. Если однозадачный компьютер еще можно как-то сделать без ОС, чтобы он выполнял только одну программу одновременно, то многозадачность умрет сразу. Если нет ОС, то кто будет распределять ресурсы между программами? Кто будет отвечать за выделение памяти, процессора и т.д. Кто будет определять приоритетность выполнения одного процесса над другим и кто будет отвечать за безопасность объектов в системе?

Допустим, что изобрели такой идеальный и крутой механизм и идеологию работы, при которой удобно работать в однозадачной системе. Бред, но допустим. Каждый программист при написании программы должен сам для себя каждый раз писать функции работы с памятью, распределением и удалением - да это же ад. Он должен работать с жестким диском на уровне драйвера, хотя стоп, какой драйвер, когда нет системы, которая отвечала бы за драйвера и загружала бы их, в каждой программе должны быть свои функции, которые обращались бы к контроллерам. Ну ладно диски, их работа схожа, но что делать с видео? Видеокарты ATI и GeForce имеют разные наборы функций и возможности, и разные модели одной и той же фирмы тоже имеют разные возможности, а мы не можем использовать драйвера, тогда в каждой программе должна быть прописана возможность работы со всеми типами видео в виде кода. Представляшь этот бред?

Zdnet в борьбе против Microsoft начинает обсуждать вообще бредовые идеи, которые даже обсуждать стыдно и не понятно, как они в голову вообще залезли. Это компания специализируется на ИТ решениях, в том числе и WEB, так почему им в голову пришла мысль о том, что компьютер может эффективно работать без посредника в виде ОС? Не ужели они думают, что ОС придумали только для того, чтобы вымогать у пользователей деньги? ОС - это не набор программ, это набор решений, которые упрощают программирование и берут на себя груз ответственности за работу программ.

Cуществуют отдельные программы, способные работать при отсутствии какой-либо операционной системы. Эти программы одновременно играют роль и загрузчика, и операционной системы, и приложения. Применение подобных программ ограничено узкоспециальными задачами, а выход из таких приложении является перезагрузкой компьютера. Примерами подобных программ, загружаемых с дискеты, являются утилиты тестирования оперативной памяти Windows Memory Diagnostic и низкоуровневого тестирования жёстких дисков MHDD.

Первые персональные компьютеры не имели операционных систем и были похожи на современные игровые приставки. При включении компьютера в сеть процессор обращался к постоянной памяти (ПЗУ), в котором была записана программа поддержки несложного языка программирования, например языка БЕЙСИК или похожего. Первичное изучение команд этого языка обычно занимало не более нескольких часов, и вскоре на компьютере можно было набирать и запускать несложные программы. Подключив к компьютеру магнитофон, можно было загрузить постороннюю программу. Загруженная программа отключала ПЗУ и далее работа с компьютером происходила под управлением загруженной программы (как в игровых приставках).

Первые бытовые персональные компьютеры 70-80-х годов не имели операционных систем, но некоторые пользователи рассматривали содержащийся в ПЗУ язык программирования как самостоятельную операционную систему, хотя и упрощенную. Она позволяла принимать и понимать команды от клавиатуры и загружать посторонние программы.

После включения компьютера в его оперативной памяти нет операционной системы. А без операционной системы, аппаратное обеспечение компьютера не может выполнять сложные действия, такие как, например, загрузку программы в память. Таким образом возникает парадокс, который кажется неразрешимым: для того, чтобы загрузить операционную систему в память, мы уже должны иметь операционную систему в памяти.

Управление операционной системой осуществляется с помощью специальной системы команд, задаваемых пользователем. Без операционной системы компьютер вообще не может функционировать и представляет собой не более чем совокупность электронных устройств.



Без операционной системы невозможно запустить какую-либо прикладную программу, например, текстовый редактор. Поэтому ОС - это база, под которую разрабатываются различные приложения.

Работа компьютера возможна благодаря взаимодействию программного и аппаратного обеспечения. На самом деле, программный часть компьютера неоднородна и представляет собой сложную структуру. Всё программное обеспечение можно представить как три "слоя", покрывающие аппаратную часть, - "Прикладные программы, Операционная система, и Микропрограмма BIOS.

Осуществляется написание кодов событийных процедур и управление объектами

Процедура и их виды

Процедуры представляют собой часть программного кода, снабженную именем. Записав код процедуры один раз (это называется объявлением процедуры), можно заставлять его работать (это называется вызовом процедуры или обращением к процедуре) сколько угодно раз.

Процедуры бывают: СОБЫТИЙНЫЕ и ОБЩИЕ.

Событийная процедура - подпрограмма, которая начинает выполняться после достижения какого то события (например, при щелчке по кнопке появляется картина).

В событийной процедуре могут участвовать несколько объектов. Например, само событие происходит с первым объектом (Объект 1), в результате второй (Объект 2) изменяет значение своего свойства, а третий (Объект 3) реализует какой-либо метод.

Общая процедура - представляет собой подпрограмму, которая начинает выполняться после её вызова из другой процедуры

В случаях, когда в программном модуле можно выделить многократно повторяющиеся действия (процедуры), создают общие процедуры. Выполнение общих процедур не связывается с какими-либо событиями, они вызываются на выполнение с помощью оператора Call. Каждой общей процедуре дается уникальное название - имя процедуры и устанавливается список входных и выходных параметров процедуры.

3.2 Виды событийных процедур

Кроме событийных и общих процедур в программных модулях могут присутствовать процедуры, которые нельзя вызвать из других модулей и процедуры, которые предполагают подобную возможность.

Событийные процедуры бывают локальные и глобальные.

Локальная процедура доступна только внутри данного программного модуля и не может быть вызвана из другого модуля. В процедурах используется ключевое слово Private, которое указывает, что данные процедуры являются локальными.

Глобальные процедуры доступны из всех программных модулей. Они предваряются ключевым словом Public. Однако его наличие не является обязательным. По умолчанию, если перед ключевым словом Sub ключевые слова отсутствуют, процедура является глобальной.

3.3 Механизм управления событийными процедурами

Событийный механизм управления, присущий системе Windows, передается и всем программам, работающим в этой системе. Чтобы программа могла выполнять то, что хочет ее пользователь, а не только то, что задумал ее создатель, она должна постоянно проверять состояние своих элементов управления. Взаимодействие программы с пользователем происходит с помощью событий. Когда мы перемещаем мышь или нажимаем клавишу, это регистрируется элементом управления как событие.

Событие (Event) – что-либо, что происходит (обычно, но не всегда вследствие действия пользователя за клавиатурой) во время работы программы.

Каждый элемент управления, который пользователь помещает в форму, поддерживает одно или несколько событий. Например, если вы помешаете текстовое окно в центр окна Form и запускаете программу, вы можете щелкнуть на текстовом окне, ввести текст в окно, щелкнуть дважды на текстовом окне и игнорировать это окно. Способность реагировать на события – это разновидность свойства. При возникновении события производится его обработка, то есть происходит автоматический запуск специального метода – обработчика данного события. Конкретные события соответствуют типичным приемам управления. Например, кнопки, флажки и переключатели могут реагировать на щелчок мыши. Программы способны также отличать одинарный щелчок от двойного и используют в этих случаях разные обработчики.

VB позволяет легко находить код событийной процедуры для элементов управления в форме. Щелкните дважды на любом элементе управления, чтобы увидеть одну из его событийных процедур. Например, если пользователь щелкнет дважды на командной кнопке cmdРасчет, VB открывает окно Code и помещает текстовый курсор в набор строк.

Блок (block) – секция кода, представляющая единое целое. Большинство событийных процедур начинаются с оператора Private Sub... и заканчиваются строкой End Sub.

Блок Private – End показывает первую и последнюю строки этой событийной процедуры. Строки, находящиеся между этими строками, составляют тело событийной процедуры. Все элементы управления имеют уникальные имена. Все событийные процедуры также имеют уникальные имена. Имя событийной процедуры всегда принимает следующую форму: ControlName_eventName()

Событийная процедура всегда состоит из имени элемента управления, символа подчеркивания и имени события процедуры. Если необходимо реа-гировать как на событие щелчка, так и на событие двойного щелчка, которые могут быть применимы, например, к командной кнопке Exit, пользователю придется написать событийную процедуру с именем cmdExit_Click () и еще одну событийную процедуру с именем cmdExit_DblClick(). Событие двойного щелчка называется DblClick, а событие нажатия клавиши называется KeyDown. В верхней части каждого окна Code содержится поле с раскрывающимся списком, в котором находится каждое воз-можное событие для элемента управления, приведенного в левом поле с рас-крывающимся списком. Левое поле с раскрывающимся списком содержит имя каждого элемента управления в форме. Именование событийной процедуры не является пользовательским ре-шением, а является условным обозначением языка VB. Событийная процедура Click для командной кнопки с именем cmdTest всегда будет cmdTest_Click (). Имя из двух частей делает событийную процедуру абсолютно определенной: исходя из ее имени, и вы, и VB знаете, что код выполняется только, если пользователь щелкнет на командной кнопке cmdTest.

Не было достаточно подробно описано самого главного: как же запустить этот код на реальном железе? Как создать собственный загрузочный диск? В этой статье мы подробно ответим на все эти вопросы (частично данные вопросы разбирались в предыдущей статье, но для удобства чтения позволим себе небольшое дублирование материала).

В интернете существует огромное количество описаний и туториалов о для того как написать собственную мини-ОС, даже существуют сотни готовых маленьких хобби-ОС. Один из наиболее достойных ресурсов по этой тематике, который хотелось бы особо выделить, это портал osdev.org. Для дополнения предыдущей статьи про PCI (и возможности писать последующие статьи о различных функциях, которые присутствуют в любой современной ОС), мы опишем пошаговые инструкции по созданию загрузочного диска с привычной программой на языке С. Мы старались писать максимально подробно, чтобы во всем можно было разобраться самостоятельно.

Итак, цель: затратив как можно меньше усилий, создать собственную загрузочную флешку, которая всего-навсего печатает на экране компьютера классический “Hello World”.

Если быть более точным, то нам нужно “попасть” в защищенный режим с отключенной страничной адресацией и прерываниями – самый простой режим работы процессора с привычным поведением для простой консольной программы. Самый разумный способ достичь такой цели – собрать ядро поддерживающее формат multiboot и загрузить его с помощью популярного загрузчика Grub. Альтернативой такого решения является написание собственного volume boot record (VBR), который бы загружал написанный собственный загрузчик (loader). Приличный загрузчик, как минимум, должен уметь работать с диском, с файловой системой, и разбирать elf образы. Это означает необходимость написания множества ассемблерного кода, и немало кода на С. Одним словом, проще использовать Grub, который уже умеет делать все необходимое.

Начнем с того, что для дальнейших действий необходим определенный набор компиляторов и утилит. Проще всего воспользоваться каким-нибудь Linux (например, Ubuntu), поскольку он уже будет содержать все что нужно для создания загрузочной флэшки. Если вы привыкли работать в Windows, то можно настроить виртуальную машину с Linux (при помощи Virtual Box или VMware Workstation).

Если вы используете Linux Ubuntu, то прежде всего необходимо установить несколько утилит:
1. Grub. Для этого воспользуемся командой:
sudo apt-get install grub

2. Qemu. Он нужен, чтобы все быстро , для этого аналогично команда:
sudo apt-get install qemu

Теперь наш план выглядит так:
1. создать программу на C, печатающую строку на экране.
2. собрать из нее образ (kernel.bin) в формате miniboot, чтобы он был доступен для загрузки с помощью GRUB.
3. создать файл образа загрузочного диска и отформатировать его.
4. установить на этот образ Grub.
5. скопировать на диск созданную программу (kernel.bin).
6. записать образ на физический носитель или запустить его в qemu.

А процесс загрузки системы:

Чтобы все получилось, необходимо будет создать несколько файлов и каталогов:

Шаг 1. Создание кода целевой программы (ядра):

Создаем файл kernel.c, который будет содержать следующий код, печатающий сообщение на экране:

#include "printf.h" #include "screen.h" #include "types.h" void main(void) { clear_screen(); printf("\n>>> Hello World!\n"); }

Тут все привычно и просто. Добавление функций printf и clear_screen будет рассмотрено дальше. А пока надо дополнить этот код всем необходимым, чтобы он мог загружаться Grub’ом.
Для того что бы ядро было в формате multiboot, нужно что бы в первых 8-ми килобайтах образа ядра находилась следующая структура:

Если все указанные условия выполнены, то Grub через регистры %eax и %ebx передает указатель на структуру multiboot Information и значение 0x1BADB002 соответственно. Структура multiboot Information содержит различную информацию, в том числе список загруженных модулей и их расположение, что может понадобиться для дальнейшей загрузки системы.
Для того, чтобы файл с программой содержал необходимые сигнатуры создадим файл loader.s, со следующим содержимым:

Text .global loader # making entry point visible to linker # setting up the Multiboot header - see GRUB docs for details .set FLAGS, 0x0 # this is the Multiboot "flag" field .set MAGIC, 0x1BADB002 # "magic number" lets bootloader find the header .set CHECKSUM, -(MAGIC + FLAGS) # checksum required .align 4 .long MAGIC .long FLAGS .long CHECKSUM # reserve initial kernel stack space .set STACKSIZE, 0x4000 # that is, 16k. .lcomm stack, STACKSIZE # reserve 16k stack .comm mbd, 4 # we will use this in kmain .comm magic, 4 # we will use this in kmain loader: movl $(stack + STACKSIZE), %esp # set up the stack movl %eax, magic # Multiboot magic number movl %ebx, mbd # Multiboot data structure call main # call C code cli hang: hlt # halt machine should kernel return jmp hang

Рассмотрим код подробнее. Этот код в почти не измененном виде взят с wiki.osdev.org/Bare_Bones . Так как для компиляции используется gcc, то используется синтаксис GAS. Рассмотрим подробнее, что делает этот код.
.text
Весь последующий код попадет в исполняемую секцию.text.
.global loader
Объявляем символ loader видимым для линковщика. Это требуется, так как линковщик будет использовать loader как точку входа.
.set FLAGS, 0x0 # присвоить FLAGS = 0x0 .set MAGIC, 0x1BADB002 # присвоить MAGIC = 0x1BADB002 .set CHECKSUM, -(MAGIC + FLAGS) # присвоить CHECKSUM = -(MAGIC + FLAGS) .align 4 # выровнять последующие данные по 4 байта.long MAGIC # разместить по текущему адресу значение MAGIC .long FLAGS # разместить по текущему адресу значение FLAGS .long CHECKSUM # разместить по текущему адресу значение CHECKSUM
Этот код формирует сигнатуру формата Multiboot. Директива.set устанавливает значение символа в выражение справа от запятой. Директива.align 4 выравнивает последующее содержимое по 4 байта. Директива.long сохраняет значение в четырех последующих байтах.
.set STACKSIZE, 0x4000 # присвоить STACKSIZE = 0x4000 .lcomm stack, STACKSIZE # зарезервировать STACKSIZE байт. stack ссылается на диапазон.comm mbd, 4 # зарезервировать 4 байта под переменную mdb в области COMMON .comm magic, 4 # зарезервировать 4 байта под переменную magic в области COMMON
В процессе загрузки grub не настраивает стек, и первое что должно сделать ядро это настроить стек, для этого мы резервируем 0x4000(16Кб) байт. Директива.lcomm резервирует в секции.bss количество байт, указанное после запятой. Имя stack будет видимо только в компилируемом файле. Директива.comm делает то же что и.lcomm, но имя символа будет объявлено глобально. Это значит что, написав в коде на Си следующую строчку, мы сможем его использовать.
extern int magic

И теперь последняя часть:
loader: movl $(stack + STACKSIZE), %esp # инициализировать стек movl %eax, magic # записать %eax по адресу magic movl %ebx, mbd # записать %ebx по адресу mbd call main # вызвать функцию main cli # отключить прерывания от оборудования hang: hlt # остановить процессор пока не возникнет прерывание jmp hang # прыгнуть на метку hang

Первой инструкцией происходит сохранение значения верхушки стека в регистре %esp. Так как стек растет вниз, то в %esp записывается адрес конца диапазона отведенного под стек. Две последующие инструкции сохраняют в ранее зарезервированных диапазонах по 4 байта значения, которые Grub передает в регистрах %eax, %ebx. Затем происходит вызов функции main, которая уже написана на Си. В случае возврата из этой процедуры процессор зациклится.

Шаг 2. Подготовка дополнительного кода для программы (системная библиотека):

Поскольку вся программа пишется с нуля, то функцию printf нужно написать с нуля. Для этого нужно подготовить несколько файлов.
Создадим папку common и include:

Mkdir common mkdir include

Создадим файл common\printf.c, который будет содержать реализацию привычной функции printf. Этот файл целиком можно взять из проекта www.bitvisor.org . Путь до файла в исходниках bitvisor: core/printf.c. В скопированном из bitvisor файле printf.c, для использования в целевой программе нужно заменить строки:

#include "initfunc.h" #include "printf.h" #include "putchar.h" #include "spinlock.h"
на строки:
#include "types.h" #include "stdarg.h" #include "screen.h"

Потом, удалить функцию printf_init_global и все ее упоминания в этом файле:

Static void printf_init_global (void) { spinlock_init (&printf_lock); } INITFUNC ("global0", printf_init_global);

Затем удалить переменную printf_lock и все ее упоминания в этом файле:
static spinlock_t printf_lock; … spinlock_lock (&printf_lock); … spinlock_unlock (&printf_lock);

Функция printf использует функцию putchar, которую так же нужно написать. Для этого создадим файл common\screen.с, со следующим содержимым:
#include "types.h" #define GREEN 0x2 #define MAX_COL 80 // Maximum number of columns #define MAX_ROW 25 // Maximum number of rows #define VRAM_SIZE (MAX_COL*MAX_ROW) // Size of screen, in short"s #define DEF_VRAM_BASE 0xb8000 // Default base for video memory static unsigned char curr_col = 0; static unsigned char curr_row = 0; // Write character at current screen location #define PUT(c) (((unsigned short *) (DEF_VRAM_BASE)) \ [(curr_row * MAX_COL) + curr_col] = (GREEN << 8) | (c)) // Place a character on next screen position static void cons_putc(int c) { switch (c) { case "\t": do { cons_putc(" "); } while ((curr_col % 8) != 0); break; case "\r": curr_col = 0; break; case "\n": curr_row += 1; if (curr_row >= MAX_ROW) { curr_row = 0; } break; case "\b": if (curr_col > 0) { curr_col -= 1; PUT(" "); } break; default: PUT(c); curr_col += 1; if (curr_col >= MAX_COL) { curr_col = 0; curr_row += 1; if (curr_row >= MAX_ROW) { curr_row = 0; } } }; } void putchar(int c) { if (c == "\n") cons_putc("\r"); cons_putc(c); } void clear_screen(void) { curr_col = 0; curr_row = 0; int i; for (i = 0; i < VRAM_SIZE; i++) cons_putc(" "); curr_col = 0; curr_row = 0; }

Указанный код, содержит простую логику печати символов на экран в текстовом режиме. В этом режиме для записи символа используется два байта (один с кодом символа, другой с его атрибутами), записываемые прямо в видео память отображаемую сразу на экране и начинающуюся с адреса 0xB8000. Разрешение экрана при этом 80x25 символов. Непосредственно печать символа осуществляется при помощи макроса PUT.
Теперь не хватает всего несколько заголовочных файлов:
1. Файл include\screen.h. Объявляет функцию putchar, которая используется в функции printf. Содержимое файла:
#ifndef _SCREEN_H #define _SCREEN_H void clear_screen(void); void putchar(int c); #endif

2. Файл include\printf.h. Объявляет функцию printf, которая используется в main. Содержимое файла:
#ifndef _PRINTF_H #define _PRINTF_H int printf (const char *format, ...); #endif

3. Файл include\stdarg.h. Объявляет функции для перебора аргументов, количество которых заранее не известно. Файл целиком берется из проекта www.bitvisor.org . Путь до файла в коде проекта bitvisor: include\core\stdarg.h.
4. Файл include\types.h. Объявляет NULL и size_t. Содержимое файла:
#ifndef _TYPES_H #define _TYPES_H #define NULL 0 typedef unsigned int size_t; #endif
Таким образом папки include и common содержат минимальный код системной библиотеки, которая необходима любой программе.

Шаг 3. Создание скрипта для компоновщика:

Создаем файл linker.ld, который будет использоваться компоновщиком для формирования файла целевой программы (kernel.bin). Файл должен содержать следующее:

ENTRY (loader) LMA = 0x00100000; SECTIONS { . = LMA; .multiboot ALIGN (0x1000) : { loader.o(.text) } .text ALIGN (0x1000) : { *(.text) } .rodata ALIGN (0x1000) : { *(.rodata*) } .data ALIGN (0x1000) : { *(.data) } .bss: { *(COMMON) *(.bss) } /DISCARD/ : { *(.comment) } }

Встроенная функция ENTRY() позволяет задать входную точку для нашего ядра. Именно по этому адресу передаст управление grub после загрузки ядра. Компоновщик при помощи этого скрипта создаст бинарный файл в формате ELF. ELF-файл состоит из набора сегментов и секций. Список сегментов содержится в Program header table, список секций в Section header table. Линковщик оперирует с секциями, загрузчик образа (в нашем случае это GRUB) с сегментами.

Как видно на рисунке, сегменты состоят из секций. Одним из полей, описывающих секцию, является виртуальный адрес, по которому секция должна находиться на момент выполнения. На самом деле, у сегмента есть 2 поля, описывающих его расположение: виртуальный адрес сегмента и физический адрес сегмента. Виртуальный адрес сегмента это виртуальный адрес первого байта сегмента в момент выполнения кода, физический адрес сегмента это физический адрес по которому должен быть загружен сегмент. Для прикладных программ эти адреса всегда совпадают. Grub загружает сегменты образа, по их физическому адресу. Так как Grub не настраивает страничную адресацию, то виртуальный адрес сегмента должен совпадать с его физическим адресом, поскольку в нашей программе виртуальная память так же не настраивается.

SECTIONS
Говорит о том, что далее описываются секции.
. = LMA;
Это выражение указывает линковщику, что все последующие секции находятся после адреса LMA.
ALIGN (0x1000)
Директива выше, означает, что секция выровнена по 0x1000 байт.
.multiboot ALIGN (0x1000) : { loader.o(.text) }
Отдельная секция multiboot, которая включает в себя секцию.text из файла loader.o, сделана для того, что бы гарантировать попадание сигнатуры формата multiboot в первые 8кб образа ядра.
.bss: { *(COMMON) *(.bss) }
*(COMMON) это область, в которой резервируется память инструкциями.comm и.lcomm. Мы располагаем ее в секции.bss.
/DISCARD/ : { *(.comment) }
Все секции, помеченные как DISCARD, удаляются из образа. В данном случае мы удаляем секцию.comment, которая содержит информацию о версии линковщика.

Теперь скомпилируем код в бинарный файл следующими командами:
as -o loader.o loader.s gcc -Iinclude -Wall -fno-builtin -nostdinc -nostdlib -o kernel.o -c kernel.c gcc -Iinclude -Wall -fno-builtin -nostdinc -nostdlib -o printf.o -c common/printf.c gcc -Iinclude -Wall -fno-builtin -nostdinc -nostdlib -o screen.o -c common/screen.c ld -T linker.ld -o kernel.bin kernel.o screen.o printf.o loader.o
С помощью objdump’а рассмотрим, как выглядит образ ядра после линковки:
objdump -ph ./kernel.bin

Как можно видеть, секции в образе совпадают с теми, что мы описали в скрипте линковщика. Линковщик сформировал 3 сегмента из описанных секций. Первый сегмент включает в себя секции.multiboot, .text, .rodata и имеет виртуальный и физический адрес 0x00100000. Второй сегмент содержит секции.data и.bss и располагается по адресу 0x00104000. Значит все готово для загрузки этого файла при помощи Grub.

Шаг 4. Подготовка загрузчика Grub:
Создать папку grub:
mkdir grub

Скопировать в эту папку несколько файлов Grub, которые необходимы для его установки на образ (указанные далее файлы существуют, если в системе установлен Grub). Для этого нужно выполнить следующие команды:
cp /usr/lib/grub/i386-pc/stage1 ./grub/ cp /usr/lib/grub/i386-pc/stage2 ./grub/ cp /usr/lib/grub/i386-pc/fat_stage1_5 ./grub/

Создать файл grub/menu.lst, со следующим содержимым:
timeout 3 default 0 title mini_os root (hd0,0) kernel /kernel.bin

Шаг 5. Автоматизация и создание загрузочного образа:

Для автоматизации процесса сборки будем использовать утилиту make. Для этого создадим файл makefile, который будет собирать компилировать исходный код, собирать ядро и создавать загрузочный образ. Makefile должен иметь следующее содержимое:

CC = gcc CFLAGS = -Wall -fno-builtin -nostdinc -nostdlib LD = ld OBJFILES = \ loader.o \ common/printf.o \ common/screen.o \ kernel.o image: @echo "Creating hdd.img..." @dd if=/dev/zero of=./hdd.img bs=512 count=16065 1>/dev/null 2>&1 @echo "Creating bootable first FAT32 partition..." @losetup /dev/loop1 ./hdd.img @(echo c; echo u; echo n; echo p; echo 1; echo ; echo ; echo a; echo 1; echo t; echo c; echo w;) | fdisk /dev/loop1 1>/dev/null 2>&1 || true @echo "Mounting partition to /dev/loop2..." @losetup /dev/loop2 ./hdd.img \ --offset `echo \`fdisk -lu /dev/loop1 | sed -n 10p | awk "{print $$3}"\`*512 | bc` \ --sizelimit `echo \`fdisk -lu /dev/loop1 | sed -n 10p | awk "{print $$4}"\`*512 | bc` @losetup -d /dev/loop1 @echo "Format partition..." @mkdosfs /dev/loop2 @echo "Copy kernel and grub files on partition..." @mkdir -p tempdir @mount /dev/loop2 tempdir @mkdir tempdir/boot @cp -r grub tempdir/boot/ @cp kernel.bin tempdir/ @sleep 1 @umount /dev/loop2 @rm -r tempdir @losetup -d /dev/loop2 @echo "Installing GRUB..." @echo "device (hd0) hdd.img \n \ root (hd0,0) \n \ setup (hd0) \n \ quit\n" | grub --batch 1>/dev/null @echo "Done!" all: kernel.bin rebuild: clean all .s.o: as -o [email protected] $< .c.o: $(CC) -Iinclude $(CFLAGS) -o [email protected] -c $< kernel.bin: $(OBJFILES) $(LD) -T linker.ld -o [email protected] $^ clean: rm -f $(OBJFILES) hdd.img kernel.bin

В файле объявлены две основные цели: all – компилирует ядро, и image – которая создает загрузочный диск. Цель all подобно привычным makefile содержит подцели.s.o и.c.o, которые компилируют *.s и *.c файлы в объектные файлы (*.o), а так же цель для формирования kernel.bin, которая вызывает компоновщик с созданным ранее скриптом. Эти цели выполняют ровно те же команды, которые указаны в шаге 3.
Наибольший интерес здесь представляет создание загрузочного образа hdd.img (цель image). Рассмотрим поэтапно, как это происходит.
dd if=/dev/zero of=./hdd.img bs=512 count=16065 1>/dev/null 2>&1
Эта команда создает образ, с которым будет происходить дальнейшая работа. Количество секторов выбрано не случайно: 16065 = 255 * 63. По умолчанию fdsik работает с диском так, как будто он имеет CHS геометрию, в которой Headers (H) = 255, Sectors (S) = 63, а Cylinders(С) зависит от размера диска. Таким образом, минимальный размер диска, с которым может работать утилита fdsik, без изменения геометрии по умолчанию, равен 512 * 255 * 63 * 1 = 8225280 байт, где 512 – размер сектора, а 1 – количество цилиндров.
Далее создается таблица разделов:
losetup /dev/loop1 ./hdd.img (echo c; echo u; echo n; echo p; echo 1; echo ; echo ; echo a; echo 1; echo t; echo c; echo w;) | fdisk /dev/loop1 1>/dev/null 2>&1 || true
Первая команда монтирует файл hdd.img к блочному устройству /dev/loop1, позволяя работать с файлом как с устройством. Вторая команда создает на устройстве /dev/loop1 таблицу разделов, в которой находится 1 первичный загрузочный раздел диска, занимающий весь диск, с меткой файловой системы FAT32.
Затем форматируем созданный раздел. Для этого нужно примонтировать его как блочное устройство и выполнить форматирование.
losetup /dev/loop2 ./hdd.img \ --offset `echo \`fdisk -lu /dev/loop1 | sed -n 10p | awk "{print $$3}"\`*512 | bc` \ --sizelimit `echo \`fdisk -lu /dev/loop1 | sed -n 10p | awk "{print $$4}"\`*512 | bc` losetup -d /dev/loop1
Первая команда монтирует ранее созданный раздел к устройству /dev/loop2. Опция –offset указывает адрес начала раздела, а –sizelimit адрес конца раздела. Оба параметра получаются с помощью команды fdisk.
mkdosfs /dev/loop2
Утилита mkdosfs форматирует раздел в файловую систему FAT32.
Для непосредственной сборки ядра используются рассмотренные ранее команды в классическом синтаксисе makefile.
Теперь рассмотрим как установить GRUB на раздел:
mkdir -p tempdir # создает временную директорию mount /dev/loop2 tempdir # монтирует раздел в директорию mkdir tempdir/boot # создает директорию /boot на разделе cp -r grub tempdir/boot/ # копируем папку grub в /boot cp kernel.bin tempdir/ # копирует ядро в корень раздела sleep 1 # ждем Ubuntu umount /dev/loop2 # отмонтируем временную папку rm -r tempdir # удаляем временную папку losetup -d /dev/loop2 # отмонтируем раздел
После выполнения вышеприведенных команд, образ будет готов к установке GRUB’а. Следующая команда устанавливает GRUB в MBR образа диска hdd.img.
echo "device (hd0) hdd.img \n \ root (hd0,0) \n \ setup (hd0) \n \ quit\n" | grub --batch 1>/dev/null

Все готово к тестированию!

Шаг 6. Запуск:

Для компиляции, воспользуемся командой:
make all
После которой должен появиться файл kernel.bin.
Для создания загрузочного образа диска, воспользуемся командой:
sudo make image
В результате чего должен появиться файл hdd.img.
Теперь с образа диска hdd.img можно загрузиться. Проверить это можно с помощью следующей команды:
qemu -hda hdd.img -m 32
или:
qemu-system-i386 -hda hdd.img


Для проверки на реальной машине нужно сделать dd этого образа на флэшку и загрузиться с нее. Например такой командой:
sudo dd if=./hdd.img of=/dev/sdb

Подводя итоги, можно сказать, что в результате проделанных действий получается набор исходников и скриптов, которые позволяют проводить различные эксперименты в области системного программирования. Сделан первый шаг на пути создания системного программного обеспечения, такого как гипервизоры и операционные системы.

«Операционная система не найдена» – эта ошибка означает, что компьютер не может найти Windows и ваш компьютер не в состоянии найти и загрузить установку Windows, потому что возникли аппаратные или программные проблемы.

Ноутбуки когда не могут найти операционную систему создают дополнительные осложнения по сравнению с настольными компьютерами, потому что они имеют меньше возможностей в чрезвычайных ситуациях и не имеют параметров оборудования, чтобы возвратиться, если возникает проблема.

Отказ в Boot Record

Жесткий диск компьютера имеет «Master Boot Record», интегрированный при установке Windows, который после BIOS управляет системным процессом загрузки операционной.

Большинство ноутбуков оснащены «разделом восстановления» чаще всего настроенном на жестком диске, реже на DVD диске.


При загрузке с восстановления раздела нужно запустить опцию «Автоматическое восстановление» в меню «Восстановление системы», Windows сможет восстановить MBR.

Вы также можете исправить операционную систему путем переустановки Windows, если «автоматический ремонт» не в состоянии исправить MBR.

Плохая конфигурация BIOS

– это первое к чему обращается ваш компьютер при включении, настраивает оборудование и готовит его, чтобы загрузить операционную систему.

Плохая конфигурации BIOS может призвать компьютер игнорировать жесткий диск, что приводит к ошибке «ОС не найдена».

Вы можете войти в BIOS, нажав клавишу «Setup», которая обычно отображается на загрузочном экране — если компьютер не определяет его, то нажимайте клавиши F1, F2, F8, Esc или Delete.

После того, как войдете в BIOS, выберите опцию «Восстановить настройки по умолчанию» и ноутбук признает жесткий диск снова.

Некоторые ошибки BIOS требуют сброса BIOS путем удаления батареи CMOS. Этот процесс может быть намного сложнее на ноутбуках, потому что это может потребовать удаления клавиатуры и всего корпуса для доступа к аккумулятору.

Операционная система повреждена

Ноутбук может показать ошибку «ОС не найдена», если загрузка ОС повреждена. Вредоносные программы, вирусы и аппаратные ошибки могут взломать код, необходимый для идентификации и загрузки Windows.

Повреждения установки могут быть устранены ​​путем запуска инструмента «автоматического восстановления» или « » – это можно найти в восстановлении раздела или загрузившись с установочного диска Windows.

В худшем случае, переформатирование жесткого диска и переустановка Windows с нуля, может исправить эту проблему.

Отказ жесткого диска и материнской платы

Ноутбуку может не удастся загрузить Windows, потому что жесткий диск или материнская плата поврежденные.

Ноутбуки представляют более сложную проблему при тестировании в этом случае, потому что у них есть только одно место для подключения жесткого диска.


Так что если порт материнской платы вышел из строя, то должен быть заменен. Если винчестер делает щелкающие звуки, то вероятнее всего сломан и нуждается в замене.

Вы можете проверить жесткий диск на работоспособность, удалив его из ноутбука и подключив к другому компьютеру внутри или через внешний корпус.

Если другой компьютер не может распознать жесткий диск, то, скорее всего его система нарушена, но если компьютер видит его, то проблема, скорее всего в материнской плате вашего ноутбука – чинить придется ее. Успехов.

Вариантов установки этой операционной системы несколько, и все они отличаются лишь незначительными отклонениями от самого процесса установки. Windows 7 можно установить, например:

1 . На новый компьютер;
2 . Поверх Windows XP;
3 . Чтобы стояли две системы: XP и «семерка»;
4 . Чтобы было две «семерки»;
5 . Переустановить Windows 7.

В процессе установки Вы поймете, что сложного здесь ничего нет. Страшно в первый раз, а потом уже все делается с закрытыми глазами. Остановимся мы на самом распространенном варианте, это когда Ваша операционная система «слетела» или пострадала от вирусов и больше не подает никаких признаков жизни.
И так, приступим.

1. Заходим в «BIOS».

Вставляем диск с дистрибутивом Windows 7 в DVD-привод и отправляем компьютер на перезагрузку. Сразу же после перезагрузки на 2 – 3 секунды появится окно приветствия материнской платы, где предлагается нажать кнопку «DEL », а в ноутбуках «F2 ».

Как только откроется окно приветствия, несколько раз нажмите на клавиатуре кнопку «DEL » или «F2 » чтобы попасть в «BIOS ». Если Вы не успеете в этот короткий промежуток времени, то процедуру перезагрузки придется повторить еще раз, так как компьютер начнет грузиться с жесткого диска.

Итак, мы все сделали правильно, и попали в «BIOS » в раздел «Main ».

Используя подсказки, а в различных моделях материнских плат они могут быть немного видоизменены, перемещаемся в раздел «Boot » (загрузка).
В моем случае, перемещение производится при помощи кнопок со стрелками «вверх-вниз » или «влево-вправо », расположенных на клавиатуре, а для большинства ноутбуков кнопками перемещения будут являться F5 и F6 .

Находясь в разделе «Boot » заходим в пункт меню «Boot Device Priority » нажатием кнопки «Enter ».

Перед нами открылось окно меню загрузки, где указано, что компьютер по умолчанию должен загружаться с флоппи диска , а если такового не окажется, то следующим устройством стоит жесткий диск . Ну и последним в этом списке является CDROM .

Здесь, выбираем, чтобы компьютер грузился с DVD привода. Поэтому жмем кнопку «Enter » и перед нами открывается еще одно окно, в котором необходимо выбрать наш привод.
Кнопками со стрелками «вверх-вниз » опускаемся до строки «CDROM:3S-Optiarc DVD RW AD-5260 » и жмем «Enter ». У Вас название DVD привода будет отличаться.
В случае с ноутбуком, кнопками перемещения будут F5 и F6 .

Как видите, DVD привод стал первым в списке загрузки компьютера.

2. Установка Windows 7 на жесткий диск.

После перезагрузки на короткое время появится окно, где в левом верхнем углу будет строка запроса для запуска установки с DVD привода. Жмем любую клавишу. Если клавишу не нажать, то компьютер начнет загружаться с жесткого диска.

Запустится программа установки Windows 7, которая определит минимальный набор оборудования, необходимый ей для установки, и скопирует на жесткий диск необходимые установочные файлы.

Все. Самую трудную часть мы с Вами сделали, и теперь только осталось следовать указаниям программы установки.
В этом окне выбираем язык установки.

Здесь выбираем язык операционной системы и жмем «Далее ».

Нажимаем кнопку «Установить » для запуска установки Windows.

В следующем окне надо будет выбрать версию Windows 7, которая ранее была установлена на Вашем компьютере. Здесь важно знать: 32-х или 64-х битная операционная система стояла на компьютере, иначе, будут проблемы с работой железа, если оно не рассчитано на работу с 64-х битной системой.
Как правило, если стоит более 3 Гб оперативной памяти, можно смело устанавливать 64-х битную версию системы. Как определились, жмем «Далее ».

Если Вы устанавливаете систему на ноутбук, то данные о системе можно взять из наклейки, приклеенной на дне ноутбука.

Соглашаемся с Лицензионным соглашением и жмем «Далее ».

Выбираем полную установку.

Через некоторое время программа установки автоматически определит раздел, в который предложит установить операционную систему. Но Вы можете и сами указать, в какой раздел устанавливать Windows. В нашем случае оставляем все по умолчанию и выбираем «Настройка диска ».

В этом окне выбираем форматирование раздела. Программа сразу предупредит, что Вы потеряете все не сохраненные данные в этом разделе. А так как у нас выбора нет — Windows все равно не загружается, однозначно жмем «Далее ».

Форматируя раздел жесткого диска, мы как бы перепахиваем его, создавая благоприятную «почву» для файлов и папок новой операционной системы.
Теперь осталось ждать, пока Windows не установится на компьютер.

По окончании установки файлов компьютер уйдет на перезагрузку.

После очередной перезагрузки и в дальнейшем, пока будет устанавливаться система, Вы будете видеть окно с надписью запроса для запуска установки.

Ничего не нажимайте, так как необходимые файлы уже загружены на жесткий диск, и еще раз их загружать с установочного диска не надо.

3. Завершение установки WINDOWS 7.

Теперь Windows предлагает ввести еще немного информации, чтобы окончательно произвести установку. В открывшемся окне вводим имя пользователя компьютера и жмем «Далее ». Имя можете ввести свое.

В этом окне предлагают ввести пароль для своей учетной записи. Можете ввести, а можете и не вводить. Я обычно пароль не ввожу. Жмем «Далее ».

В следующем окне предлагается ввести ключ продукта. Жмем «Далее ».
Можно его и не вводить, а попользоваться этой операционной системой 30 дней. Но по окончании этого срока, Вам надо будет Windows активировать, введя ключ.

Проверяем установленные: дату, время и часовой пояс.

Ждем применение настроек.

Все. Теперь Вас можно поздравить с самостоятельной установкой операционной системы Windows 7 .

4. Наводим немного блеска.

Давайте сделаем еще пару нужных штрихов.
Как Вы заметили, разрешение экрана немного великовато, и элементы «Рабочего стола » смотрятся крупно.
Щелкаем правой кнопкой мыши по «Рабочему столу » и в появившемся контекстном меню выбираем «Разрешение экрана ».

Как видите, по умолчанию разрешение экрана стоит 800х600 пикселей. Меняется оно бегунком, расположенным в открывшемся окне с вариантами разрешений. Выбираем нужное, жмем «Применить », и «ОК ».

И второй момент, который надо обязательно сделать, это перезагрузить компьютер и еще раз войти в «BIOS », чтобы изменить вариант загрузки.

Также переходим в раздел «Boot » и из пункта меню «Boot Device Priority » нажатием кнопки «Enter » попадаем в меню загрузки. Здесь выбираем чтобы компьютер по умолчанию грузился с жесткого диска .

Если у Вас стационарный ПК, то достаточно будет установить свежие драйвера на и вебкамеру, если камера есть.

Для владельцев ноутбуков драйверов установить придется чуть по более: для видеокарты, вебкамеры, точпада, Wi-Fi, возможно и еще для какого-либо устройства. Их все можно скачать на сайте производителя ноутбуков.

Вот теперь можно пользоваться компьютером.

А если у Вас возникли вопросы по установке Windows 7, то обязательно посмотрите этот видеоролик.

Установка Windows