Disk BooT

เครื่องคอมพิวเตอร์ หรือพีซี จะไม่มีประโยชน์อะไรเลยถ้าไม่รันชุดคำสั่ง โอเอส แต่ก่อนที่มันจะสามารถรันโอเอสได้ เราจำเป็นต้องหาทางบรรจุโปรแกรมโอเอสนี้ลงใน แรม เสียก่อนวิธีนั้นก็คือการ บูต ( boot หรือ bootstrap )

ดังนั้นที่เราได้กล่าวมาแล้วว่า ภายหลังจากกระบวนการ โพสต์ ( POST ) หรือการทดสอบตัวเองแล้ว ภาคที่สองของการบูตก็ คือ การหาว่า โอเอส อยู่ในดิสก์ไหน จากนั้นก็บรรจุโอเอสลงสู่แรม

หลายคนอาจส่งสัยว่าทำไมจึงออกแบบระบบการทำงานของพีซี ให้วุ่นวายเช่นนี้ ทำไมถึงไม่ใส่โอเอสไว้ในเครื่องถาวรเลย? เครื่องรุ่นเก่าๆที่ใช้เทคโนโลยีไม่สูงมาก เช่น Atari400 และ800 ก็มีโอเอสอยู่ภายในเครื่องอย่างถาวรเลย โดยอาจใส่ไว้ภายในชิปแต่อย่างไรก็ตาม เครื่องปกติ จะมีการบรรจุโอเอสจากดิสก์ ลงสู่หน่วยความจำก่อนเสมอ เพราะมีประโยชน์ 2 ประการ คือ

ประการแรก ทำให้ง่ายต่อการพัฒนา โอเอส เพราะถ้าเป็นเครื่องพีซีแบบมีโอเอสถาวรภายในเครื่องเลย การแก้ไขก็คงจะทำไม่ได้ วิธีแก้ไขก็อาจจะต้องเปลี่ยนเคื่องรุ่นใหม่ไปเลย แต่การบรรจุโอเอสลงบนดิสก์แล้วทำการบรรจุลงแรมทุกครั้งที่เปิดเครื่อง เวลาที่ต้องการอัปเกรดโอเอส ก็แค่ก๊อปโอเอสตัวใหม่ลงในดิสก์ เท่านั้น

ประการที่สอง การโหลด โอเอสจากดิสก์ ทำให้เรามีสิทธิ์ "เลือก" โอเอสที่เราต้องการได้ ทั้งนี้เพราะในโลกนี้ไม่ได้มีโอเอสจากบริษัทไมโครซอฟต์แต่อย่างเดียว




1. หลังจากผ่านกระบวนการโพสต์ โปรแกรมบูตที่บรรจุอยู่ในรอม ไบออสจะสั่งให้พีซีตรวจสอบว่ามีดิสก์ที่ฟอร์แมตไว้ในฟลอปปี้ไดรฟ์ A หรือไม่ ถ้ามีดิสก์ที่ฟอร์แมตในไดร์นี้จริงแล้ว โปรแกรมจะทำการค้นหาตำแหน่งพิเศษบนดิสก์ ซึ่งเป็นตำแหน่งที่บรรจุแฟ้มข้อมูล หรือไฟล์ 2ไฟล์ด้วยกัน ไฟล์ทั้งสองนี้ เป็นสองส่วนแรกของระบบโอเอสที่สำคัญ ซึ่งเราจะมองไม่เห็นชื่อไฟล์เมื่อใช้คำสั่ง DIR ทั้งนี้เพราะเป็นไฟล์ที่ถูกกำหนดให้ซ่อนเอาไว้ โดยมากไฟล์ทั้งสองนี้จะชื่อ IO.SYS และ MSDOS.SYS แต่ถ้าในฟลอปปี้ไดรฟ์ว่างเปล่าไม่มีแผ่นดิสก์ โปรแกรมบูตก็จะทำการตรวจสอบไฟล์ทั้งสองในฮาร์ดดิสก์


2.หลังจากค้นพบไฟล์ระบบทั้งสองแล้ว โปรแกรม บูตจะทำการอ่านข้อมูลจากเซกเตอร์แรก แล้วก๊อปปี้ลงหน่วยความจำแรม เซ็กเตอร์แรกนี้ เราอาจเรียกได้ว่า "บูตเซ็กเตอร์"(bootsector) ก็ได้มีขนาด 512 ไบต์ ซึ่งมากพอที่จะใส่คำสั่งการโหลดไฟล์ของระบบทั้งสองลงสู่แรมระบบได้ โปรแกรมบูตของไบออส จะทำงานจนถึงการบรรจุข้อมูลเซ็กเตอร์แรกนี้ลงในตำแหน่งพิเศษ ตำแหน่งที่มีตัวเลขฐานสิบหกว่า 7C00 จากนั้นโปรแกรมบูตที่มาจากไบออสจะโอนหน้าที่การบูตไปสู่โปรแกรมไปสู่บูตเซ็กเตอร์ ซึ่งขณะนี้จะอยู่ในแรมตำแหน่งที่ 7C00 นั้นเอง


3. บูตเรคคอร์ดที่โหลดที่บูตเซกเตอร์นี้จะทำหน้าที่โหลด IO.SYS ลงสู่แรม สำหรับ IO.SYS นี้แท้จริงแล้วก็ คือ ส่วนขยายเพิ่มเติมของแรมไบออส ( RAM BIOS ) นั้นเอง และมีโปรแกรมชุดสั้นๆ ชุดหนึ่งที่เรียกว่า SYSINIT เพื่อจัดกระบวนการบูตที่เหลือทั้งหมด หลังจากบรรจุ IO.SYS แล้ว ข้อมูลที่บูตเรคคอร์ดที่อยู่ในแรมก็ไม่จำเป็นต้องใช้อีกต่อไป ซึ่งก็จะถูกทับที่โดยโปรแกรมอื่นๆ ต่อไป


4. SYSINIT จะเป็นผู้ควบคุมกระบวนการบูตต่อมาโดยทำหน้าที่โหลด MSDOS.SYS ลงสู่แรม สำหรับไฟล์ MSDOS.SYS นี้มีหน้าที่จัดการเกี่ยวกับไฟล์ การกระทำกับโปรแกรม ( execute programs ) และตอบสนองสัญญาณใดๆ ที่มาจากฮาร์ดแวร์


5. SYSINIT ทำการค้นหาข้อมูลในไดเร็กทรอรีราก ( root directory : ส่วนที่เก็บข้อมูลส่วนตัวของไฟล์ โดยจะเก็บว่าดิสก์นั้นๆ มีไฟล์กี่ไฟล์ อะไรบ้าง ขนาดเท่าไร อยู่ในตำแหน่งใดบนดิสก์ ฯลฯ ตำแหน่งของรูดไดเร็กทรอรีนี้จะอยู่หลังเซกเตอร์ MSDOS.SYS ) สิ่งที่ SYSINIT ค้นหาในไดเร็กทรอรีรากก็คือ หาไฟล์ที่ชื่อว่า CONFIG.SYS ว่าอยู่ที่ตำแหน่งไหนของดิสก์ จากนั้นบอกให้ MSDOS.SYS ทำการกระทำกับคำสั่งที่อยู่ในไฟล์นี้ ไฟล์ CONFIG.SYS เป็นไฟล์ที่ผู้ใช้สร้างขึ้นเอง เพื่อบอกให้โอเอสจัดสภาพแวดล้อมตามความต้องการของผู้ใช้ เช่น ต้องการให้โอเอสเปิดไฟล์ได้ 50 ไฟล์พร้อมกัน เป็นต้น และภายในไฟล์นี้เองที่เรามักพ่วงคำสั่งให้ MSDOS.SYS ทำการโหลดไฟล์ดีไวซ์ไดรเวอร์ต่างๆ เข้าไปด้วย ( device drivers คือ ไฟล์ที่บรรจุโค้ด หรือคำสั่งพิเศษ เพื่อเพิ่มขีดความสามารถ ของไบออส ให้สามารถควบคุมหน่วยความจำ หรือฮาร์ดแวร์พิเศษอื่นๆ ได้เพิ่มเติม เช่น เมาส์ ซีดีรอม เป็นต้น )



6. SYSINIT บอกให้ MSDOS.SYS โหลด COMMAND.COM ไฟล์นี้เป็นไฟล์โอเอสที่ประกอบด้วย 3 ส่วนส่วนแรกเป็ภาคขยายฟังก์ชั่นการทำงานเกี่ยวกับอินพุต / เอาต์พุต ถูกโหลดลงแรมพร้อมกับไบออส และกลายเป็นโอเอสส่วนที่อยู่ในแรมอย่างถาวร



7. ส่วนที่สองเป็นส่วนที่เก็บคำสั่งภายในของดอส ( internal DOS command ) เช่น DIR , COPY , TYPE เป็นต้น ส่วนนี้จะถูกโหลดในตำแหน่งบนสุดของหน่วยความจำทั่วไป ( conventional RAM ) ซึ่งเป็นบริเวณที่สามารถเขียนข้อมูลทับได้โดยโปรแกรมแอปพลิเคชั่นอื่นๆ ถ้ามันต้องการหน่วยความจำบริเวณนั้นจริงๆ



8.ส่วนที่สามเป็นส่วนที่ใช้เพียงครั้งเดียวแล้วเลิกกัน เป็นส่วนที่ใช้ค้นหาไฟล์ AUTOEXEC.BAT เป็นไฟล์ที่ผู้ใช้สร้างขึ้นเพื่อใส่ชุดคำสั่งแบตไฟล์ และ/หรือ ชื่อโปรแกรมที่ต้องการใช้ทำงานทันทีเมื่อเปิดเครื่อง ถึงจุดนี้ก็เป็นอันสิ้นสุดกระบวนการ "บูต" อย่างสมบูรณ์

Thanks : www.geocities.com