Das BOOTEN
Einführung Bevor man einen Computer einschält, ist er lediglich ein toter Haufen von Metallplatten, Kunststoff, Schaltkreisen, Drähten und winzigen Halbleiterbauteilen. Wenn man den Einschalter betätigt, wird durch ein bißchen Strom (3 bis 5 Volt) eine Reihe von Ereignissen ausgelöst, die diesen Haufen zum Leben erweckt und nach und nach in die gewohnte „intelligente“ Maschine verwandelt. Dieser Vorgang lässt sich nur schwer nachvollziehen, ein großer Teil läuft fast im verborgenen ab und soll deshalb in den folgenden Folien näher beschrieben werden. Prinzipiell lassen sich zwei „Routinen“ beim Bootvorgang unterscheiden: 1. POST 2. Laden des Betriebssystems und der Benutzeroberfläche Zur Navigation innerhalb der Folien können die Vor- und Zurückbuttons sowie die Kapitel-Buttons verwendet werden. Mit einem Mausklick oder dem Betätigen der Leertaste erfolgt jeweils die Fortsetzung. Und nun.... Viel Spaß
POST Der Power-On Self-Test Wird ein Computer eingeschaltet, so scheint im ersten Moment nichts zu geschehen; nach kurzer Zeit erhält man dann ein Bild auf dem Monitor, das meist den Arbeitsspeichertest zeigt. Abgeschlossen werden diese erste Aktionen durch einen kurzen Piepston des Systemlautsprechers. Diese ersten Tests werden als POST bezeichnet. Erweiterungs-Module (Erweiterungsbus) Stromversorgung Prozessor (CPU) CMOS (mit Batterie) BIOS RAM FP Diskettenlaufwerke
POST ... zeitlicher Ablauf des Vorganges Mit dem Einschalten wird ein (fest programmierter) Pfad zum Prozessor unter Strom gesetzt. Dadurch werden eventuell übrig gebliebene Daten aus der CPU entfernt. Der Programmzähler wird auf den Wert F000 gesetzt. Diese Adresse ist der Anfang des Boot-Programms auf dem BIOS: Nun werden eine Reihe von Systemüberprüfungen vorgenommen - zunächst untersucht der Prozessor sich selbst. Dann sendet der Prozessor Signale über den Systembus und überprüft, ob alle Komponenten vorhanden sind und funktionieren. Sind alle Komponenten soweit überprüft, beginnt sich auf dem Monitor etwas zu regen: Der Speichertest (RAM) wird angezeigt. Hierbei schreibt und liest der Prozessor mehrfach Daten auf den Arbeitsspeicher und vergleicht die Ergebnisse. Wird dieser Test bestanden, erhält man auf dem Monitor die Bestätigung hiervon.
POST ...die letzten Schritte Nun untersucht der Prozessor, ob eine Tastatur korrekt angeschlossen ist und ob irgendwelche Tasten betätigt wurden. Der letzte Schritt besteht bei neueren Computern (ab der 286-Baureihe) darin, das Ergebnis des POST mit einem Datensatz zu vergleichen, der sich auf einem besonderen CMOS-Chip befindet. Im CMOS werden alle Veränderungen der Konfiguration eines PC gespeichert. Er behält seine Informationen, da er über eine eigene Batterie verfügt Neuere PC´s führen an dieser Stelle nun einen Plug-and-Play-Vorgang aus; d.h. die Systemressourcen werden auf die vorhandenen Komponenten verteilt.
Laden des Betriebssystems Wurde der POST einwandfrei druchlaufen, sucht die Bootroutine nun nach einen Betriebs-system. Hierzu werden Diskettenlaufwerke bzw. Festplatte auf das Vorhandensein bestimmter Dateien untersucht. Diese Dateien heißen in der Regel IO.SYS und MSDOS.SYS Sobald diese Dateien ausfindig gemacht wurden, wird der erste Sektor, das sogenannte DOS-Boot-Record in den Arbeitsspeicher geladen (Adresse 7C00). Nun wird die Kontrolle an den Boot-Record gegeben und der PC lädt die Datei IO.SYS. Diese enthält eine Routine namens SYSINIT, die nun den restlichen Bootvorgang organisiert.
Start des Betriebssystems Sysinit übernimmt die Kontrolle über den Startvorgang und lädt die Datei MSDOS.SYS in den Arbeitsspeicher. Diese Datei arbeitet eng mit dem BIOS zusammen, um Dateien zu organisieren, Programme auszuführen und auf Signale der Hardware zu reagieren. Wenn das Betriebssystem nun seine Arbeit aufnimmt, werden nacheinander die Dateien Config.sys (enthält Anweisungen, wie bestimmte Vorgänge ablaufen sollen und Anweisungen, welche Gerätetreiber geladen werden sollen) Command.com (enthält Erweiterung der I/O-Funktionen sowie die internen DOS- Befehle und die Verzweigung zur letzten Datei) Autoexec.bat (Dieses Programm enthält die vom Benutzer voreingestellten DOS- Stapelbefehle bzw. den Namen von Programmen, die bei jedem Start aufgerufen werden sollen wie z.B. den Tastaturtreiber) abgearbeitet. Abschließend wird Windows gestartet - der PC ist arbeitsbereit !
Lexikon / Zeitgeschichte Booten = jemandem einen Fußtritt geben BIOS = Basic Input/Output System CMOS = ein programmierbarer RAM, der durch eine Batterie gespeist, seine Informationen speichern kann ROM = Read-Only-Memory (Nur-Lese-Speicher) RAM = Random-Access-Memory (Arbeitrsspeicher; flüchtiger Speicher) 1981 im August dieses Jahres kommt DOS 1.0 auf den Markt, das BIOS findet sich in allen neuen PC´s und es werden Diskettenlaufwerke mit 360k angeboten ! 1983 Der 286er findet seinen Weg in die Verkaufsregale und DOS 2.0 bietet erstmals Festplattenunterstützung; hierbei sind auch Unterverzeichnisse („Ordner“) möglich. Die größte Neuerung ist jedoch die Möglichkeit, weitere Gerätetreiber zu installieren (z.B. CD-ROM-Treiber). Im Herbst dieses Jahres bietet Microsoft erstmals einen Einblick in das geplante Windows (einer Benutzeroberfläche, die auf DOS aufsetzt) 1988 Erstmals können Festplatten mit einer größeren Speicherkapazität (32 MB) adressiert werde. Von nun an explodiert der Markt förmlich, immer schneller werden noch leistungsfähigere PC´s auf den Markt gebracht ...