Bootvorgang

[anna969]

Hey =)

ich hab schon das internet durchwühlt und finde einfach nichts!

kann mir irgendwer hier helfen?!

ich suche alles über den Bootvorgang!

Wie funktioniert er?

Was macht er?

Was passiert dabei?

usw.

Würd mich echt über ne antwort freuen =)

damit helft ihr mir sehr!!:eek

anna

[lupo49]

Wie ausführlich möchtest du das denn haben?

Die grundlegenden Informationen bekommst du, wenn du bei Google die Suchbegriffe "bootvorgang" bzw. "bootprocess" eingibst.

[LadyPreis]

Hab da nen Geheimtipp für dich - da findest du fast alles an Infos

Booten ? Wikipedia

[anna969]

ja aber ich will nich nur grundlegende dinge!

und als ob ich nich schon bei wikipedia oder sonst wo geguckt hätte!! ;-)

ja also power point präsentation mindestens mal so 12 seiten oder so...

ich muss das ja auch iwie verstehen sonst kann ichs ja nich erklären...und in wikipedia das zeug versteh ich nunmal nich... also zu dem thema

naja wär mir trz eine sehr große hilfe wenn ihr irgendwas interessantes und gutes zum bootvorgang wisst

lg =)

[Chief Wiggum]

ich muss das ja auch iwie verstehen sonst kann ichs ja nich erklären.

Irgendwie müssen wir auch deine Beiträge hier auf dem Board verstehen, was aber daran scheitert, dass du anscheinend kein Deutsch schreiben kannst.

Bitte stell doch mal klar, was du nicht verstehst, so schlecht ist der Wikipedia Artikel nicht geschrieben.

[anna969]

ja klar ich kann kein deutsch...sry...

anstatt euch hier über meine deutschkenntnisse aufzuregen solltet ihr hier lieber mal was zum thema schreiben!

[Chief Wiggum]

Noch einmal: Was verstehst du an dem Wikipedia Artikel nicht?

Hier mal aber noch weitere Links:

http://www.tecchannel.de/storage/komponenten/401503/bootmanager_grundlagen/

http://www.it-academy.cc/article/1571/Was+passiert+eigentlich+beim+Bootvorgang+.html

[anna969]

zb die grafik....

was ist n kernel und ein kernel image??

und was ist ein init prozess??

und ein SysV-Init??

und was genau ist eine partition?

das ist ja bei linux und die von ms windows versteh ich auch nicht so ganz:

was ist INT 19?

aber die seiten sind schon besser! =) danke

[EdwinMosesPray]

BIOS - Basic Input/Output System

Die Geschichte des BIOS beginnt mit dem ersten IBM-PC, als IBM und Microsoft Hardware und Software (Betriebssystem) unabhängig voneinander weiterentwickelten. Deshalb wurde eine Schnittstelle zwischen Hardware und Betriebssystem entworfen. Das BIOS ist diese Schnittstelle. Das Betriebssystem greift auf Funktionen im BIOS zurück, um die angeschlossene Hardware anzusprechen. Das BIOS ist auf einem EEPROM oder Flash gespeichert. Das Bauteil ist auf dem Motherboard fest aufgelötet oder sitzt in einem Sockel.

Heute hat das BIOS nicht mehr die gleiche Bedeutung, wie zu Anfangszeiten des PCs. Moderne Betriebssysteme nutzen nur noch wenige BIOS-Funktionen. Sie sprechen die PC-Hardware mit eigenen Treibern an. Das bedeutet jedoch nicht, dass das BIOS verzichtbar ist.

Funktionsweise des BIOS

Das BIOS nimmt nach dem Einschalten des Computers, also beim Systemstart, die Hardware-Komponenten in Betrieb (POST). Es erzeugt ACPI-Tabellen, mit denen das Betriebssystem später die Energieverwaltung der Hardware steuert. Das BIOS verfügt auch über die Konfigurations- und Hardware-Informationen. So ermittelt das BIOS die Zeitparameter der Speichermodule und Taktfrequenz und Betriebsspannung des Hauptprozessors. Danach startet das BIOS das Betriebssystem. Während des Boot-Vorgangs wird die Hardware anhand der Einstellungen im BIOS konfiguriert. Die Parameter (Adressen, IRQ, Steckplatz, etc.) werden ganz oder teilweise vom Betriebssystem übernommen und eigenständig verwaltet.

Protected Mode

Mit dem 386-Prozessor (Intel) wurde der Protected Mode für das Windows-Betriebssystem eingeführt. Ab diesem Zeitpunkt war kein Zugriff mehr auf das BIOS möglich. Seitdem muss das Betriebssystem die Hardware mit Hilfe einer Software ansteuern. Diese Software werden Treiber genannt. Sie erfüllen noch heute dieselbe Funktion. Für ihre Entwicklung sind die Hardware-Hersteller selber verantwortlich.

Power-on-self-test (POST)

Wenn ein PC eingeschaltet wird, wird ein elektrisches Signal zum Prozessor geschickt. Dabei werden übrig gebliebene Daten aus den internen Speicher entfernt. Dieser Vorgang wird Power-on-self-test (POST) genannt und bedeutet: Selbst-Test nach dem Einschalten. Im Prozessor befindet sich ein Programmzähler, der angibt bei welcher Speicheradresse der nächste Befehl steht, der ausgeführt werden soll. Beim Einschalten des Computers weist der Programmzähler auf eine Speicheradresse in einem ROM-Baustein. Dort ist das BIOS gespeichert. Benutzt der Prozessor die Adresse finden eine Reihe von Überprüfungen im System statt:

1. Der Prozessor prüft erst sich selbst und das Selbsttest-Programm.

2. Dann sendet er Signale über den System-Bus, um sicherzustellen, dass alle Komponenten funktionieren.

3. Der Prozessor prüft die Systemuhr.

4. Der Prozessor untersucht den Speicher auf der Grafikkarte. Danach ist zum Ersten mal etwas auf dem Bildschirm zu sehen.

5. Der Selbsttest prüft den Arbeitsspeicher. Das Ergebnis kann man auf dem Bildschirm ablesen.

6. Der Prozessor prüft, ob die Tastatur richtig angeschlossen ist und ob irgendwelche Tasten betätigt sind.

7. Der Prozessor schickt Signale zu den verschiedenen Laufwerken, um festzustellen, welche zur Verfügung stehen.

8. Wenn der Selbsttest irgendwelche neue Hardware gefunden hat, erhält man die Möglichkeit, die Konfiguration entsprechend zu ändern.

9. Gibt es Komponenten, die über ein eigenes BIOS verfügen (SCSI, Plug & Play), werden sie in den Selbsttest mit einbezogen.

10. Nach dem Selbsttest wird der nächste Schritt ausgeführt: Das Betriebssystem wird von einem Datenträger geladen. Man nennt das Booten.

Booten von der Festplatte oder Diskette

Nachdem der Selbst-Test (POST) durchgeführt wurde, sucht das Boot-Programm im BIOS auf den angeschlossenen Datenträgern nach dem DOS-Boot-Record. Die Reihenfolge der Zugriffe auf die einzelnen Datenträger ist im BIOS gespeichert und kann dort auch geändert werden. Der Boot-Record befindet sich immer an der selben Stelle und ist nur 512 Byte groß. Er wird in den Arbeitsspeicher geladen. Dort übernimmt er dann die weitere Kontrolle über den Computer. Der DOS-Boot-Record verweist auf zwei versteckte Systemdateien, die je nach Betriebssystem anders heißen. In einem MS-DOS-System werden die Dateien IO.SYS und MS-DOS.SYS geladen.

Nachdem die Datei IO.SYS geladen ist, wird der Boot-Record überflüssig und von anderen Daten im Arbeitsspeicher überschrieben. Dann wird die Datei MS-DOS.SYS in den Arbeitsspeicher geladen. Sie arbeitet mit dem BIOS zusammen, organisiert die Dateien, führt Programme aus und reagiert auf die Signale der Hardware. Ab hier werden die Gerätetreiber geladen, die den Speicher und die Hardwarekomponenten steuern. Danach werden die verschiedenen Teile des Betriebssystems geladen, die der Anwender zum Arbeiten benötigt. Dann ist der Boot-Vorgang abgeschlossen.

Booten von ROM-Bausteinen

In speziellen Computern, wo das Betriebssystem nicht groß ist, ist das Betriebssystem in die Hardware eingebaut. Es wird dann von einem ROM-Baustein geladen. Das ist bei älteren Spiele- und Homecomputern (Atari, Amiga, C64) und auch bei den Videospiele-Konsolen der Fall. Auch neuere PDAs und Organizer haben ein festintegriertes Betriebssystem.

Booten von USB-Laufwerken

Eine weitere wichtige Funktion ist die Unterstützung des Boot-Vorgangs von USB-Massenspeicher. Hier fügt das BIOS eine Emulationsschicht ein, damit der Bootloader des Betriebssystems das USB-Laufwerk wie eine echte Festplatte ansprechen kann.

Ende Teil 1

(Suchzeit ca. 20sek // Quelle: ELektronik-KOmpendium.de - Elektronik einfach und leicht verständlich)

[EdwinMosesPray]

Power On Self-Test

Der Power-On Self-Test (POST) ist ein Selbsttest nach dem Einschalten des Computers - ein Vorgang, den der Computer beim Hochfahren durchläuft, um zu prüfen, ob die grundlegenden Komponenten des PCs funktionsfähig sind.

Inhaltsverzeichnis

Ablauf

Der POST wird vom BIOS durchgeführt. Hierbei handelt sich um das erste Programm, das der Computer nach dem Einschalten ausführt.

Der POST lässt sich in einzelne Schritte einteilen. Die folgenden Schritte sind Teil jedes POST:

1. Überprüfung der Funktionsfähigkeit der CPU (bei Multiprozessor-Systemen: der ersten CPU)

2. Überprüfung der CPU-nahen Bausteine

3. Überprüfung des CMOS-RAM (Prüfsummen-Bildung)

4. Überprüfung des CPU-nahen Cache-Speichers

5. Überprüfung der ersten 64 Kilobyte des Arbeitsspeichers

6. Überprüfung des Grafik-Speichers und der Grafik-Ausgabe-Hardware

Danach kann die Grafikkarte in Betrieb genommen werden. Die weiteren Tests werden daher meist auf dem Bildschirm sichtbar gemacht:

* Überprüfung des restlichen Arbeitsspeichers - dieser Schritt kann bei manchen BIOS durch einen Tastendruck übersprungen werden

* Überprüfung der Tastatur

* Überprüfung von weiterer Peripherie, u. a. Diskettenlaufwerke und Festplatten.

Während des POST gibt es bei vielen Computern eine Möglichkeit, ein BIOS-Setup-Programm aufzurufen, um Systemeinstellungen zu verändern.

Da die jeweilige Implementierung des POST von BIOS zu BIOS variieren kann, können weitere Punkte hinzukommen oder einige der genannten Punkte entfallen. Manche Tests, etwa für Diskettenlaufwerke, können im BIOS-Setup auch abgeschaltet werden.

Fehlermeldungen

Fehler, die während des POST erkannt werden, werden vom BIOS gemeldet. Die Meldung erfolgt auf dem Bildschirm, wenn das Grafik-System schon geprüft und in Betrieb ist. Andernfalls erfolgt die Meldung oft durch akustische - oder visuelle Signale, über den Systemlautsprecher oder das Blinken der Statusanzeige. Die Signale in unterschiedlicher Dauer und Häufigkeit zeigen die Art des Fehlers an. Die Bedeutung hängt vom BIOS oder vom Computer ab.

Ausgabe mittels POST-Card

Eine detailliertere Diagnose ist mit einer POST-Card möglich, die mit Hilfe von Leuchtdioden oder Ziffernanzeige den aktuellen Status des POST anzeigt. Bleibt der Wert beim Booten auf einem Wert stehen, kann man das Problem mit Hilfe einer zu dem Mainboard gehörenden Fehlercodetabelle ermitteln. Die Werte werden fortlaufend von 0x00h (bei Fehlern gleich beim Ausführen der ersten BIOS Befehle auf der CPU) bis 0xFFh (POST beendet) auf dem I/O-Port 0x80h ausgegeben.

Ende Teil 2

(Quelle: wikipedia)

[EdwinMosesPray]

Master Boot Record

Der Master Boot Record (kurz: MBR) ist bei BIOS-basierten Computern der x86-Architektur der erste Datenblock (512 Byte) eines in Partitionen aufgeteilten Speichermediums, wie beispielsweise einer Festplatte. Der MBR enthält eine Partitionstabelle, die die Aufteilung des Datenträgers beschreibt, und optional einen Boot-Loader, ein Programm, das ein Betriebssystem auf einer der Partitionen startet.

Speichermedien, die nicht in Partitionen unterteilt sind, z. B. Disketten oder CDs, enthalten keinen MBR. Hier wird der erste Datenblock als Bootsektor oder auch Boot Record bezeichnet. Da der MBR eine Partitionstabelle enthält, hat er die Eigenschaften eines Partitionssektors. Ein Löschen oder ein Defekt am MBR führt dazu, dass der Computer überhaupt nicht mehr booten kann bzw. die Partition falsch erkennt und in der Folge das Betriebssystem oder Daten nicht mehr findet.

...//...

(Quelle: Wikipedia, siehe dort für umfangreiche Beschreibung)

[EdwinMosesPray]

Der Boot-Loader

Ein Boot-Loader (verkürzte Form des ursprünglichen Wortes bootstrap loader), deutsch auch Urlader, ist eine spezielle Software, die gewöhnlich durch die Firmware (z. B. dem BIOS bei IBM-kompatiblen PCs) eines Rechners von einem bootfähigen Medium geladen und anschließend ausgeführt wird. Der Boot-Loader lädt dann weitere Teile des Betriebssystems, gewöhnlich einen Kernel.

Der englische Begriff bootstrap bezieht sich ursprünglich auf die Schlaufe, die sich an der Hinterseite eines Stiefels befindet, um das Anziehen des Stiefels zu erleichtern. Der Prozess des Bootens (ein Programm auf einem Rechner laufen zu lassen, auf dem noch kein Betriebssystem läuft) erinnert teilweise an das Bemühen, sich an der eigenen Stiefelschlaufe aus dem Morast ziehen zu wollen.

..//..

(Quelle: wikipedia)

[EdwinMosesPray]

Grafische Darstellung des Bootvorgangs (Linux)

Grafische Darstellung des Bootvorgangs (DOS/Win32)

[EdwinMosesPray]

initrd

initrd ist ein temporäres Dateisystem, das vom Linux-Kernel während des Bootvorgangs verwendet wird.

„initrd“ steht für initial ramdisk (sinngemäß übersetzt Ausgangspartition im Arbeitsspeicher). Die initrd ist ein reservierter Bereich im Arbeitsspeicher, der vom Kernel wie eine Festplattenpartition behandelt wird (siehe auch RAM-Disk). Sie enthält das Abbild eines Dateisystems mit den zum Start des Systems benötigten Dateien. Die initrd kann vom Linux-Kernel und anderen Unix-verwandten Betriebssystemen beim Booten als Stammverzeichnis eingehängt werden. Anschließend wird ein auf der initrd vorhandenes Programm (linuxrc) gestartet. Bei eingebetteten Systemen kann die ganze Funktionalität des Systems in der initrd enthalten sein. Personal Computer nutzen die initrd oft nur als einen Zwischenschritt, um Treiber zu laden und andere Vorbereitungen für den Start des eigentlichen Systems zu treffen. Durch die initrd wurde es möglich, den Bootprozess unter Linux flexibler zu gestalten und Funktionalität aus dem Betriebssystemkern in den Userspace auszulagern.

Zum Erstellen von initrd-Abbildern wird gewöhnlich das Programm mkinitrd verwendet. Neben diesem gibt es weitere Alternativen wie z. B. Yaird.

Unterschiede zu initramfs

initrd ist veraltet bzw. abgelöst von initramfs, welcher manche Schwächen von initrd nicht mehr hat:

* Initrd erfordert mindestens einen in den Kernel einkompilierten Dateisystemtreiber.

* Die initrd hat eine feste Größe.

* Alle Zugriffe auf die initrd werden noch einmal im Arbeitsspeicher gepuffert.

Bearbeitet 2. Februar 2010 von EdwinMosesPray

[EdwinMosesPray]

Aufgaben des Kernels

Der Kernel eines Betriebssystems bildet die hardwareabstrahierende Schicht (Hardwareabstraktionsschicht), das heißt, er stellt der auf dieser Basis aufsetzenden Software eine einheitliche Schnittstelle (API) zur Verfügung, die unabhängig von der Rechnerarchitektur ist. Die Software kann so immer auf die Schnittstelle zugreifen und braucht die Hardware selbst, die sie nutzt, nicht genauer zu kennen. Linux ist dabei ein modularer monolithischer Betriebssystemkern und zuständig für Speicherverwaltung, Prozessverwaltung, Multitasking, Lastverteilung, Sicherheitserzwingung und Eingabe/Ausgabe-Operationen auf verschiedenen Geräten.

P.S.: hab ich die 12 Seiten PowerPoint schon voll??? :floet:

Bitte bescheid sagen, welche Note du bekommen hast :bimei

[Meckenheimer]

anstatt euch hier über meine deutschkenntnisse aufzuregen solltet ihr hier lieber mal was zum thema schreiben!

Lieb aber Dreist :-) Leider fallen mir außer DuDen der Informatik und Wikipedia auch keine anderen Info-Tools ein.

[Sassy]

Cool EdwinMosesPray,jetzt müsstest du ihm genug Vorlage für sein Referat geliefert haben

[Aleanthus]

Nicht gerade Konstruktiv Edwin...

Zumal der Lehrer wahrscheinlich auch Google kennt

Abgesehen davon, wenn es schon Verständnis von Grundlegenden Prinzipien mangelt (siehe: Was ist eine Partition?) denke ich nicht dass es allzu sinnvoll ist sich mit technisch doch recht tiefgreifenden Themen wie dem Bootvorgang zu beschäftigen...

[metux]

Wollt nur mal kurz anmerken, daß es ein BIOS idR. nur auf auf klassischen PC-basierten Systemen gibt.

Klassiche Serverarchitekturen haben andere Firmware-/Bootloader-Konzepte, wie zB. EFI.

Im Embedded-Bereich kommt man oftmal ohne etwas derartiges aus - da liegt der bootloader selbst

direkt im flash/(ep)rom, manchmal auch der Kernel und ggf. auch der Rest der Firmware. Bei Linux-

basierten Systemen findet man gelegentlich den Kernel auch unkomprimiert im Flash, dh. er wird dort

auch direkt ausgeführt, ohne erst irgendwohin entpackt zu werden (eXecute In Place).

[fisof]

So als kleine Anregung: Such doch mal nach Bootvorgang + PC/Mac/Linux/Smartphone. Notfalls musst du dich Begriffe aus der Wikipediagrafik mal googlen und noch andere Quellen suchen, die die Bedeutung belegen.