Téma 1: Bitová kopie systému 1
Zadání cvičení 1. Bitová kopie Windows a Sysprep 1.1. Bitová kopie - Spusťte vytváření bitové kopie disku (Zálohování, nečekejte na dokončení a zastavte ji). 1.2. Sysprep - Nastavte zobecnění systému a jeho další spuštění uvítacího režimu, ve kterém nově distribuovaný počítač uživatelé dostanou (Sysprep nástroj pro distribuování systému, C:\windows\system32\sysprep\sysprep.exe) 2. Bootování Windows 7 2.1. Zjistěte a nastudujte, jaké kroky používá Windows 7 při bootování. 2
Řešení: 1. Bitová kopie Windows a Sysprep 1.1. Bitová kopie - Spusťte vytváření bitové kopie disku (Zálohování, nečekejte na dokončení a zastavte ji). 1.1.1. Klepněte na start a napište zálohování 1.1.2. Otevře se okno s možnostmi zálohování. V levém sloupci klikněte na Vytvořit bitovou kopii systému 1.1.3. Zobrazí se průvodce vytvářením bitové kopie. Umístění bitové kopie musí být na jiném disku než, kde je umístěn systém Windows. V tomto příkladu je to druhý logický disk, ale dalšími možnostmi je vypálení na DVD nebo disk v síti. 3
1.1.4. V následujícím okně se zobrazí rekapitulace. Zvolte Spustit zálohování. 1.1.5. Vytváření bitové kopie probíhá u tohoto image zhruba 20 minut, a proto ho přerušte a postupujte dále. 1.1.6. Zde je pro ukázku vytvořený adresář obsahující bitovou kopii na druhém logickém disku. 4
1.2. Sysprep - Nastavte zobecnění systému a jeho další spuštění uvítacího režimu, ve kterém nově distribuovaný počítač uživatelé dostanou (Sysprep nástroj pro distribuování systému, C:\windows\system32\sysprep\sysprep.exe) 1.2.1. Otevřete průzkumníka windows, přesuňte se do adresáře C:\windows\system32\sysprep\ a spusťte sysprep.exe 1.2.2. Otevře se grafické rozhraní programu Sysprep. Ten slouží na přípravy systému pro distribuci, ale i pro nastavení prvního spouštění počítače. Zvolte Zobrazit prostředí při první zapnutí počítače a zatrhněte volbu Zobecnit, kterou říkáte, aby byl systém upraven pro jakýkoli hardware. Následným vytvořením bitové kopie programem ImageX byste byli schopni rozdistribuovat před nastavený systém do dalších počítačů. 1.2.3. Stiskněte OK a po dokončení restartujte počítač. 1.2.4. Počítač se zobrazí jako při prvním spuštění s průzkumníkem pro vyplnění jazyka, názvu PC, uživatel, hesla, apod. 5
6
2. Bootování Windows 7 2.1. Sekvence před spuštěním systému Proces spouštění Windows 7 obsahuje čtyři kroky a je poněkud odlišný od starších verzí jako je např. Windows XP, které využívali jádro NT. Po zapnutí počítače je nahrán tzv. firmware, který se používá při startu PC k inicializaci a konfiguraci připojených hardwarových zařízení. Existuje buď BIOS (Basic Input Output System), což je jeden z nejstarších a nejznámějších firmwarů na osobních počítačích, anebo EFI (Extensible Firmware Interface), který je používán v systémech založených na Itanium, v blízké budoucnosti bude sloužit jako náhrada za BIOS a byl vytvořen firmou Intel. V případě systému BIOS proběhne Power-On-Self-Test (POST), ten zkontroluje fyzickou paměť a všechny hardwarové součásti systému. Při bootování z hardisku dojde k natáhnutí Master Boot Record (MBR) do paměti a ten vyhledá tzv. boot sector. Tento sektor potom zavede další bootovací bloky. Pro Windows 7 načte tento boot sector Windows Boot Manager (soubor Bootmgr). 2.2. Spouštěcí sekvence Druhá část začíná po natažení Windows Boot Manager. Ten čte Boot Configuration Data (BCD) a zobrazí menu pro výběr operačního systému nebo možnost spuštění diagnostiky paměti (Windows Memory Diagnostics). BCD je nezávislá firmware databáze pro zavedení a konfiguraci. Nahrazuje boot.ini, který byl používán u systémů s jádrem NT a využívalo ho NTLDR. BCD je uložena v datovém souboru, který je umístěn buď na EFI System partition (stroje, které používají EFI) anebo v \BOOT\BCD v system volume (stroje, které používají IBM PC kompatibilní firmware). Údaje v BCD mohou být měněny v příkazovém řádku pomocí nástroje bcdedit.exe. Dále obsahuje položky menu, které jsou reprezentovány pomocí Windows Boot Manageru stejně tak, jak tomu bylo s boot.ini a NTLDR. BCD registry mohou obsahovat: - položky, které popisují nastavení Windows Boot Manageru (\Bootmgr) - položky na start Windows Loaderu (\ Windows \ System32 \ WinLoad.exe) - položky ke spuštění systému Windows Resume Application (\ Windows \ System32 \ WinResume.exe), které pak obnovují systém z hibernace - položky na nastartování Windows Memory Diagnostic (\ Boot \ MemTest.exe) - položky na nastartování Ntldr k spuštění starší verze Windows - položky k načtení a provedení Volume Boot Record, kterým se obvykle startuje ne- Microsoftský zavaděč Windows Boot Manager může nastartovat různé procesy: - při výběru Windows Vista nebo Windows 7 odstartuje Windows Boot Loader a spustí Windows - při výběru starší verze Windows (např. WinXP Win2000) odstartuje Ntldr, které pak prochází detekcí hardware - při zvolní nějakého jiného operačního systému je spuštěn boot sector pro příslušný systém - při výběru Windows Memory Diagnostic stlačením klávesy Tab odstartuje Windows Boot Manager diagnostický nástroj bez spuštění Windows. 2.3. Zavedení jádra 7
Jelikož nás zajímá normální spuštění Windows 7, budeme pokračovat pouze za podmínky, že byl vybrán operační systém Windows 7 a Windows Boot Manager spustí Windows Boot Loader. Poté následuje níže popsaný průběh: 1. Nahrání jádra operačního systému, což je soubor s jádrem Ntoskrnl.exe. 2. Nahrání Hardware Abstraction Layer (HAL), soubor Hall.dll obsahující detailní informace o hardware a jeho přerušení. 3. Nahrání systémového podregistru (System32\Config\System) do paměti. 4. Prohledá klíče v HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\Services pro ovladače zařízení a načte všechny, které nejsou konfigurovány pro bootovací třídu v paměti. Windows Boot Loader nicméně nezahajuje inicializaci ovladačů. Ty nejsou inicializovány dokud není nahráno jádro. 5. Umožní stránkování Předá kontrolu řízení jádru operačního systému, kde začíná další fáze spouštění. 2.4. Inicializace jádra Windows Boot Loader je odpovědný za zavedení jádra a HAL do paměti. Dále čte kontrolní nastavené informace z klíče registru HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM, která jsou uložena v souboru% SystemRoot% \ System32\ Config\System, takže jádro může určit, které ovladače zařízení budou potřeba nahrát při startu. Jádro vytváří klíče registru HKEY_LOCAL_MACHINE\HARDWARE, které obsahují hardwarová údaje shromážděné při spuštění systému. Během zavedení jádra Windows Boot Loader a Ntoskrnl použijí informace uložené v registru HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\Servicename a podle podklíče rozhodne o nahrání ovladačů a služeb. V podklíči názvu služby je položka Start, která určuje, kdy se služby spustí. Windows Boot Loader nahraje všechny služby u nichž je na první místě obsažena 0, jako je například ovladač řadiče disku. Po spuštění je služba převedena na jádro, které načte ovladače a služby se Start položkou 1. Poté, co všechny položk, které mají Boot a Startup datové typy, byli zpracovány, jádro spouští Session Manager (Smss.exe), uživatelský proces, který pak pokračuje v běhu, dokud není operační systém vypnut. Session Manager zajišťuje funkce, jako jsou: - Vytváření systémově proměnného prostředí. - Spuštění kernel-mode části podsystému Win32, který způsobuje, že Windows přejde z textového režimu (slouží pro Boot Manager při výběru systému) na grafický režim (používané k zobrazení loga Windows při startu). - Spuštění přihlašovacího Managera (%SystemRoot%\System32\Winlogon.exe). - Vytváří další virtuální paměti stránkovacími soubory. - Vykonává opožděné operace přejmenování souborů ve specifikovaných položkách registru HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Session Manager\PendingFileRenameOperations. Například můžete být vyzváni k restartu PC po instalaci nového ovladače nebo aplikace, aby systém Windows mohl nahradit soubory, které právě používá. Na závěr celého spouštění rozběhne podsystém Windows Winlogon.exe a jeho služby nám umožní přihlásit se a odhlásit se. Tento soubor pak provádí následující úkony: - Rozběhne Services subsystém (Services.exe) známý jako SCM. - Rozběhne Local Security Authority (LSA). 8