Загрузка

Наиболее неприятные обращения, которые получают ИТ-специалисты от пользователей, начинаются со слов "мой компьютер не загружается (не запускается)". Иногда эти слова следует воспринимать буквально, поскольку ничего не происходит, когда пользователь нажимает кнопку Power (и довольно часто оказывается, что просто вилка не вставлена в розетку). Но в большинстве случаев что-то происходит неверно при загрузке компьютера либо на этапе самотестирования при включении питания (POST), либо во время выполнения процедур загрузки операционной системы.

Диагностировать и устранять проблему (если она устранима) намного проще, если вы понимаете, как осуществляется процесс загрузки, и этой теме посвящена данная лекция.

Термин "отказ при загрузке" используется для описания как проблем компьютера, так и проблем операционной системы. В "прежние" времена, когда загрузка осуществлялась в MS-DOS, проблемы загрузки почти всегда относились к оборудованию. Этап самотестирования (POST) продолжался намного дольше, чем загрузка операционной системы, и источником большинства проблем загрузки было оборудование. После этапа POST просто появлялась DOS, объявляя о своем присутствии мерцающим курсором в строке приглашения (в командной строке). Единственным моментом небольшой паники было сообщение "non-system disk or disk error" (несистемный диск или ошибка диска), что чаще всего вызывалось тем, что в дисководе оставался гибкий диск.

Фактически DOS никак не проявляла себя видимым образом – мы форматировали диск для размещения системных файлов в загрузочном секторе (наиболее важным системным файлом был io.sys). Одним из нововведений, появившихся в DOS версии 5, было то, что в главный загрузочный сектор помещался только указатель на io.sys, а сам файл размещался в загрузочном разделе (вне главного загрузочного сектора). Этот новый подход позволял другим операционным системам модифицировать главный загрузочный сектор путем установки своих собственных указателей на свои собственные системные загрузочные файлы. Этот подход используется и в Windows Server 2003 (а также в Windows 2000/Windows NT).

Загрузка оборудования

Этот курс о Windows Server 2003, поэтому я не хочу уделять слишком много времени аппаратной составляющей процесса загрузки. Но взаимозависимость между современными версиями Windows и оборудованием компьютера несколько сгладила прежние отличия между загрузкой оборудования и загрузкой операционной системы, поэтому в связи с зависимостью Windows от оборудования я дам некоторые пояснения.

Оборудование компьютера стало более надежным, и процедуры BIOS стали намного более устойчивыми. Это, конечно, означает, что причиной невыполнения загрузки является, скорее всего, не проблема компонентов оборудования, а проблема операционной системы.

И все же имеется компонент оборудования, который нельзя отнести к категории "улучшенная и более надежная конструкция". Это блок питания. Я должен сказать, что за десятилетия моей работы по созданию, обслуживанию и поддержке компьютеров проблемы оборудования возникали чаше всего именно из-за этого компонента. Когда блок питания перестает работать должным образом (а фактически он является преобразователем тока), это может вызвать повреждение многих других компонентов. Я помню, как несколько лет назад на одном из семинаров обсуждалась проблема, что ни одному из производителей не удается изготовить безотказный блок питания, и представитель одной из ведущих компаний сказал, что "никто не хочет платить за это".

Я не единственный консультант/администратор, который вынужден все время помнить о проблемах блока питания. Следите за вентилятором у задней стенки и не забывайте удалять пыль и грязь. Периодически снимайте корпус и очищайте внутренность пылесосом. Пыль затрудняет движение воздуха, а это приводит к отказу блока питания.

Прислушивайтесь к звукам, которые издает блок питания, когда вы включаете компьютер. Если вы слышите нечто, напоминающее звук реактивного двигателя, это означает неполадки блока питания. Замените его, прежде чем это вызовет повреждение других компонентов.

POST (этап самотестирования)

Сразу после включения компьютера процессор обращается к BIOS для управления компьютером. Работа BIOS начинается с этапа POST, на котором выполняется проверка видеосистемы, после которой следует тест памяти. Затем происходит загрузка информации BIOS о дисководах и начинается их проверка. После этого осуществляется проверка даты и времени, и затем проверка портов. Вся информация, которую использует BIOS, находится в КМОП (CMOS) памяти, питание которой происходит от ее собственной батареи.

На этапе POST проверяется не только наличие оборудования, но также настройки оборудования. В настоящее время настройки оборудования жестких дисков записываются автоматически, когда вы устанавливаете соответствующий дисковод, и если вам никогда не приходилось вводить значения для цилиндров, головок, зон "парковки" и сбойных секторов, то вам не понять, почему старые специалисты считают это в некотором роде чудом.

Если во время просмотра настроек BIOS обнаруживает контроллер SCSI, она запускает процедуру самотестирования конфигурации самого контроллера. Настройки контроллера SCSI не конфигурируются и не содержатся в КМОП. Если контроллер SCSI обнаруживает проблему, он сообщает о ней независимо от других проблем, обнаруживаемых и сообщаемых BIOS.

Ошибки BIOS выводятся на экран вместе со звуковым сигналом для привлечения вашего внимания. Некоторые ошибки BIOS выводятся в числовом виде, и было время, когда производители BIOS использовали один набор номеров (применяемый IBM), но теперь это не так, поэтому для интерпретации сообщений вам требуется документация, поставляемая вместе с вашим компьютером. К счастью, теперь, скорее всего, вы увидите текстовые сообщения вместо номеров ошибок, например, "hard drive controller failure" (отказ контроллера жесткого диска) или странное сообщение "Keyboard error, press F1 to continue" (ошибка клавиатуры, для продолжения нажмите F1).

Ошибки памяти

В прежние времена в компоненты памяти включался дополнительный чип – "чип четности", и в тест BIOS включалась проверка на четность. В компоненты памяти больше не включают проверку на четность, поскольку теперь она не нужна: изготовители блоков памяти достигли уровня, когда отказы стали большой редкостью.

Но после добавления памяти на компьютере при следующей перезагрузке вполне возможно сообщение об ошибке памяти, например, "mismatched memory information" (несоответствие информации о памяти), означающее, что количество памяти, записанное в КМОП, не соответствует количеству памяти, обнаруженному при загрузке.

Чтобы разрешить эту проблему, перезагрузите компьютер и войдите в программу настройки BIOS. По моему опыту это дает немедленное решение, поскольку текущее количество памяти автоматически появляется в окне настройки BIOS. Достаточно просто выйти из BIOS. Это сообщение об ошибке фактически является подтверждением того, что система "видит" установленную вами память, но это не соответствует значению, записанному в КМОП. При входе в программу настройки BIOS система проверяет память и вносит изменения в соответствии с общим количеством физической памяти.

Если вы добавили память на компьютере, а суммарное значение RAM, представленное во время загрузки, не совпадает с новой суммой и на экране не появляется сообщение о несоответствии информации о памяти, то у вас более серьезная проблема: система не обнаруживает новую память. Это почти всегда означает физическую ошибку в установке блоков памяти, то есть выбор неверного слота или неаккуратную вставку штырьков. Я также встречал такую проблему, когда был установлен неверный тип памяти (вставка DRAM на старом компьютере с EDO, или материнская плата не допускала смешивания SIMM и DIMM, или сочетания различных скоростей доступа). Для некоторых материнских плат требуются изменения в DIP-переключателях или в конфигурации перемычек (хотя это теперь встречается редко). Вы должны ознакомиться с документацией материнской платы, прежде чем добавлять память на компьютере.

Ошибки диска

Если на этапе POST возникают ошибки жесткого диска, это представляет серьезную проблему. Не впадайте в панику – ведь у вас, конечно, есть резервная копия, не правда ли? По моим наблюдениям в половине случаев проблему представляет не диск, а контроллер, и после его замены загрузка диска проходит нормально, без повреждения каких-либо данных. Если поврежден встроенный контроллер, вам не обязательно покупать материнскую плату, поскольку вы можете приобрести карту контроллера. Прочитайте документацию материнской платы, чтобы узнать, какие задачи требуется выполнить, чтобы система BIOS "видела" эту карту вместо встроенной микросхемы.

Если проблема относится все же к диску, то объем работы будет гораздо больше, чем в случае простой замены контроллера. Кроме замены самого диска вы должны снова установить операционную систему и приложения, а затем выполнить восстановление из последней резервной копии.

Иногда бывает трудно определить, к чему относится проблема – к жесткому диску или операционной системе, – поскольку момент, когда BIOS передает процесс загрузки жесткому диску, это также момент, когда операционная система начинает собственный процесс загрузки. Если не открываются файлы операционной системы, то причиной проблемы может быть поврежденный файл (проблема операционной системы) или отсутствующий файл (что может быть проблемой оборудования, если поврежден диск). Чтобы выявить источник проблемы, используйте загрузочный гибкий диск, чтобы определить возможность доступа к жесткому диску.

Ошибки SCSI

Чтобы использовать все преимущества SCSI, вы должны справиться с некоторыми трудностями (хотя эти преимущества явно указывают в пользу SCSI, особенно на серверах). Применение SCSI требует дополнительных усилий, включая использование независимых программ BIOS, то есть вам нужно заботиться о дополнительных настройках BIOS. В этом разделе я расскажу об определенных проблемах SCSI, с которыми сталкивался за годы работы.

Одна из распространенных проблем – это неверная оконечная нагрузка, когда администратор подключает к компьютеру дополнительные устройства SCSI. Не забывайте также, что каждое устройство в цепочке SCSI должно иметь свой собственный уникальный адрес SCSI. Если вы добавляете второй контроллер SCSI, избавьтесь от конфликтов, проверив настройки, ввода-вывода, IRQ и DMA.

Многие контроллеры SCSI в конце загрузки BIOS отправляют на экран сообщение, что BIOS установлена успешно. Важно знать, что это сообщение относится к контроллеру, а не к подключенным устройствам. Если система "зависает" после загрузки BIOS SCSI, это означает, что контроллер в порядке, но имеется проблема диска. Не расстраивайтесь, особенно после установки нового диска, поскольку диск, возможно, исправен. Проверьте следующее.

• Убедитесь, что цепочка SCSI имеет правильную оконечную нагрузку.
• Убедитесь, что вы сконфигурировали "раскрутку" (spin up) диска SCSI при подаче питания (power-up), а не при обнаружении (detection). У дисков, которые сконфигурированы вторым способом, часто истекает время тайм-аута, и они не могут реагировать при подаче питания. Прочитайте в документации SCSI, как задается эта настройка, – определенным значением в BIOS или установкой переключателя (перемычки).
• Убедитесь, что загрузочный диск задан как диск 0.

Я встречался с некоторыми проблемами SCSI, относящимися к связи между оборудованием и операционной системой. Например, когда вы устанавливаете операционную систему, она предполагает обнаружить настройки SCSI, которые существовали на тот момент, когда вы запускали эту операционную систему. Если вы внесли изменения в настройки SCSI, то операционная система может не загружаться. Одна из характерных причин – это настройка enabled/disabled для BIOS SCSI. Windows может управлять всем взаимодействием между контроллером и операционной системой при обоих вариантах этой настройки, но если во время установки Windows вы указали, каким образом нужно действовать, то уже не можете изменить свое решение (если только не хотите снова установить эту операционную систему).