Как настроить запуск операционной системы windows

Длительное время бегать из одной операционной системы в другую, если их установлено на компьютере две, не получится. После тщательного изучения обоих, рано или поздно придётся выбрать только одну из них – основную, с которой работа будет проводиться преимущественно. Если по большей части используется только одна система Windows, иные её версии или редакции, размещённые на других разделах диска, не обязательно удалять. Конечно же, при условии, что пространство жёсткого диска не стеснено в размерах.

Возможность работы в будущем с другими системами компьютера можно оставить, но для удобства упростить вход в основную, убрав временно неиспользуемые с загрузки. В этом случае запуск компьютера будет упрощён автоматической загрузкой только нужной операционной системы. Другой вариант упростить начало работы с компьютером – не убирать окно выбора загрузки всех систем, но назначить нужную версию Windows в качестве загружаемой по умолчанию и уменьшить время выбора других вариантов в окне загрузчика.

Как отредактировать процесс загрузки нескольких операционных систем Windows, установленных на одном компьютере – об этом подробнее ниже.

Итак, имеем в нашем случае компьютер с установленными версиями Windows 7 и 8.1. При включении компьютера видим окно загрузчика с перечнем систем для выбора.

Каждый раз при загрузке компьютера попасть в нужную систему можно, сделав соответствующий выбор. В противном случае по истечении определённого времени – а по умолчанию это 30 секунд – автоматически будет загружена Windows, стоящая в списке первой. В нашем случае это Windows 7, поскольку она установлена на компьютер последней, и именно её загрузчик, как видим, встречает нас после запуска компьютера.

Что же, изменим это. Настроим автоматическую загрузку основной системы – Windows 8.1. Для этого, естественно, необходимо войти в неё.

Нам нужен раздел настроек «Система», и в Windows 8.1 в него можно попасть с помощью контекстного меню на кнопке «Пуск».

В окошке системы выбираем дополнительные параметры.

Попасть в раздел настроек «Система» в Windows 7 можно также с помощью контекстного меню, но вызванном на значке «Компьютер» в проводнике. В числе команд необходимо выбрать «Свойства».

В Windows 7 также выбираем дополнительные параметры.

Дальнейшие шаги в обоих системах идентичны.

В появившемся окне свойств системы во вкладке «Дополнительно» жмём кнопку параметров в последнем разделе «Загрузка и восстановление».

Теперь можно приступать к редактированию загрузки нескольких систем. Меняем загружаемую по умолчанию Windows из числа вариантов в выпадающем списке. В нашем случае предустановленную Windows 7 меняем на Windows 8.1.

Как упоминалось, по умолчанию загрузчик Windows ждёт полминуты, чтобы пользователь мог осуществить выбор операционной системы.

Если преимущественно работа проводится только в одной системе, нет смысла оставлять полминуты ожидания её автоматической загрузки. Другую операционную систему можно не лишать возможности запуска, но сократить предустановленное время для выбора вариантов загрузки. В отображении списка загружаемых систем в нашем случае установим 5-секундное ожидание перед автоматической загрузкой основной системы Windows 8.1. Этого времени хватит с лихвой, чтобы осуществить выбор, если вдруг когда-то понадобится войти в Windows 7.

Чтобы полностью убрать другую систему из перечня загрузки, необходимо убрать галочку с опции отображения списка систем. В этом случае без каких-либо временных задержек будет загружаться только система, выбранная для загрузки по умолчанию.

Если вторая операционная система когда-то понадобится, войти в неё можно будет, сделав эту опцию снова активной.

После внесения изменений жмём «Ок» внизу этого окна, а также внизу окна свойств системы.

Всё – список загрузки операционных систем отредактирован.

Выше мы рассмотрели редактирование загрузки существующих операционных систем. Но нередко при запуске компьютера можем увидеть перечень операционных систем, которых уже на компьютере нет. Это естественное развитие событий после того, как вторая операционная система была удалена путём обычного форматирования раздела диска или уничтожения системных файлов вручную, но при этом запись о возможности её загрузки в конфигурации системы не убиралась. Загрузчик также может отображать вариант запуска несуществующей основной Windows после того, как система была переустановлена. Это, кстати, не основная, но одна из причин, почему системщики советуют осуществлять так называемую чистую установку Windows – без сохранения файлов предыдущей системы и с форматированием раздела диска.

Несуществующую операционную систему лучше вообще удалить из вариантов загрузки, чтобы она не затягивала процесс запуска основной Windows.

В основной системе вызываем команду «Выполнить». В Windows 8.1 быстрый доступ к ней реализован в контекстном меню на кнопке «Пуск».

Нам нужен раздел конфигурации системы. Вводим в поле команды значение:

msconfig

Жмём «Ок».

В Windows 7 запустить окно конфигурации системы можно проще — прописав ключевой запрос в поисковом поле меню «Пуск».

Появится окно конфигурации системы, переходим на вкладку «Загрузка». Выбираем запись о загрузке несуществующей системы и удаляем её.

В нашем случае перечень загрузки содержал разные версии Windows, и определиться с удаляемой «Семёркой» нам явно не составило труда. Но если в перечне загрузки числятся записи о двух одинаковых версиях Windows, в ориентации с той, которую нужно удалить, помогут описания систем.  Windows, в которой мы по факту находимся, будет обозначена как текущая.

Внесённые изменения сохраняем кнопкой «Применить». После нажатия «Ок» система предложит перезагрузиться.

После перезапуска компьютера можем наблюдать незамедлительную автозагрузку основной системы.

Инженеры Microsoft реализовали в Windows хранилище загрузки, известное ещё как Boot Configuration Data (BCD), и меню загрузки. Первое содержит в себе идентификаторы загрузчиков всех имеющихся на ПК операционных систем, а второе считывает их и выводит в виде перечня ОС, доступных для запуска. Это значительно облегчает жизнь пользователю, на компьютере которого стоит несколько систем. Ему не нужно что-то мудрить, чтобы переключиться между ними. Достаточно перезагрузить компьютер и выбрать нужную из представленного списка. Как и другие части ОС Windows, меню загрузки поддаётся настройке. В этом руководстве перечислены доступные способы редактирования данного раздела.

Примечание: практически все действия, описанные в этом руководстве, нужно выполнять из-под учётной записи с правами администратора. В противном случае вы должны знать пароль от неё.

Редактирование меню загрузки Windows 10 в окне загрузчика

Меню загрузки Windows 10 обладает небольшим разделом настроек. Он предоставляет минимальный набор опций — изменение значения таймера автоматического запуска основной системы, смена ОС, загружаемой по умолчанию, а также дополнительный раздел с режимами старта системы и функцией выключения компьютера.

1. Чтобы получить доступ к этим настройкам, вам нужно нажать на пункт Изменить значения по умолчанию или выбрать другие параметры во время отображения экрана со списком доступных для запуска систем.
2. Далее вам остаётся нажать на пункт Изменить таймер, чтобы установить время отсрочки автоматической загрузки системы (5 и 30 секунд, а также 5 минут) или же на Выбрать ОС по умолчанию, чтобы указать, какую систему стоит грузить по завершению таймаута.
   

Редактирование меню загрузки Windows 10 в параметрах системы

В дополнительных параметрах системы, зайти в которые можно через свойства ОС, находится раздел Загрузка и восстановление. Он хранит в себе небольшой список функций для редактирования меню загрузки, который подойдёт нетребовательным пользователям. Так с его помощью вы можете выбрать, какая операционная система будет загружаться по умолчанию, выставить время отображения списка установленных систем или вовсе выключить таймаут, а также активировать вывод вариантов восстановления.

Чтобы попасть в указанный раздел, вам нужно сделать следующее:

1. Нажмите на сочетание Win + Pause (Break).
2. Кликните по ссылке Дополнительные параметры системы, расположенную в левой части окна.
   
3. Под заголовком Загрузка и восстановление щёлкните на кнопку Параметры.
   

Редактирование меню загрузки Windows 10 в Конфигурация системы

Если вам необходимо немного больше возможностей по настройке, вы можете попробовать утилиту Конфигурация системы. Помимо упомянутых настроек, она предлагает функцию удаления загрузочных записей операционных систем, опцию для вывода информации об ОС, возможность запустить Windows без графической оболочки, выбрать параметры загрузки безопасного режима и ещё несколько второстепенных функций.

Отредактировать меню загрузки с помощью Конфигурация системы можно следующим образом:

1. Нажмите Win + R и введите msconfig. Появится окно утилиты.
   
2. Откройте вкладку Загрузка.
   
3. Выберите из списка интересующую вас запись. Если вы желаете избавиться от неё, нажмите на кнопку Удалить.
   
4. Хотите пометить ОС в качестве основной? Кликните по кнопке Использовать по умолчанию.
   
5. В случае необходимости, установите предпочитаемое время таймаута.
   
6. Нажмите на ОК и перезагрузите компьютер, чтобы система применила изменения.
   

Как отредактировать меню загрузки Windows 10 с помощью EasyBCD

EasyBCD — бесплатная утилита, предоставляющая широкий выбор возможностей для редактирования меню загрузки. В сравнении с ней все стандартные системные инструменты (кроме Командной строки) смотрятся весьма примитивно.

Эта компактная программа позволяет:

• Удалять ОС из списка доступных для запуска.
• Добавлять новые записи Windows (в том числе и устаревших), Linux / BSD, Mac.
• Добавлять записи для установки систем с помощью ISO-образов или отдельных разделов жёсткого диска.
• Переименовывать записи операционных систем.
• Выставлять систему по умолчанию.
• Изменять положение записей в списке.
• Устанавливать язык меню загрузки.
• Выбирать оболочку интерфейса загрузчика (Metro или более раннюю от Windows Vista / 7).
• Выставлять длительность таймаута.
• Архивировать и восстанавливать настройки хранилища загрузки (BCD).
• Просматривать содержимое BCD и меню загрузки.

Интерфейс программы полностью локализован на русский, а сама она достаточно простая в использовании и не требует от пользователя никаких сверхъестественных способностей.

Как добавить запись системы в меню загрузки

1. Скачайте и установите EasyBCD. Во время установки укажите, что вы будете использовать программу в личных целях, а не в коммерческих.
   Примечание: для редактирования меню загрузки в старших версиях Windows может понадобиться EasyBCD 1.7.2.
2. Запустите программу и выберите язык интерфейса.
3. Нажмите на Добавить запись и выберите вкладку Windows.
   
4. Напротив пункта Тип выберите Vista / 7 / 8 / 10. Если добавляемая запись должна загружать более старую версию «винды», разверните выпадающий список и кликните по подходящему варианту.
   
5. В поле Имя укажите предпочитаемое название записи.
   
6. Напротив пункта Диск откройте список разделов жёсткого диска и выберите тот, где установлена ОС, к которой вы хотите восстановить доступ.
   
7. Нажмите на Добавить.
   

Как удалить запись системы из меню загрузки

1. В программе нажмите на Редактировать меню загрузки.
   
2. Из списка записей выберите нужную и нажмите на Удалить. Подтвердите своё действие.
   
3. Кликните по кнопке Сохранить.
   

Как переименовать запись системы в меню загрузки

1. В разделе редактирования загрузочного меню кликните по записи, имя которой вы хотите сменить.
   
2. Нажмите на кнопку Переименовать и введите новое название.
   
3. Сохраните данное изменение.
   

Как переместить запись системы в меню загрузки

1. Выберите из списка пункт, позицию которого нужно сменить.
   
2. Используя кнопки Вверх и Вниз измените положение в списке.
   
3. Нажмите на Сохранить.
   

Как выбрать систему для загрузки по умолчанию

1. В столбце По умолчанию установите галочку напротив нужной операционной системы.
   
2. Сохраните изменения.
   

Как изменить время отображения меню загрузки

1. Возле пункта Таймаут нажмите на поле и введите оптимальное для вас время. Учтите, что в меню загрузки оно измеряется в секундах.
   
2. После внесения изменений кликните по кнопке Сохранить.
   

Как изменить язык меню загрузки

1. Найдите пункт Язык, разверните список возле него и выберите нужное вам наречие.
   
2. Сохраните внесенные изменения.
   

Как отредактировать меню загрузки Windows 10 с помощью командной строки

Если вы не доверяете сторонним программам и стараетесь пользоваться исключительно системными инструментами, тогда вам стоит опробовать способы редактирования меню загрузки Windows 10 с помощью командной строки.

Создание или восстановление резервной копии хранилища загрузки Windows

Перед выполнением всех действий создайте резервную копию хранилища загрузки, чтобы вы могли восстановить его в случае необходимости. Создать бекап BCD вы можете следующим образом:

1. На любом не системном разделе создайте папку BCDBackup.
   
2. Запустите командную строку с правами администратора. Для этого нажмите на Win + S, введите Командная строка, кликните правой кнопкой мышки по результату и выберите Запустить от имени администратора.
   
3. Введите команду bcdedit /export E:BCDBackupBCD, где E — буква раздела, на котором находится созданная ранее папка.
   
4. Для восстановления рабочей копии BCD вам нужно ввести bcdedit /import E:BCDBackupBCD, где Е — буква раздела, содержащего каталог с резервной копией хранилища загрузки.
   

Как добавить запись системы в меню загрузки

1. Всё в ту же командную строку, запущенную от имени администратора, введите bcdedit /copy {current} /d «Windows OS», где Windows OS — произвольное название новой записи. В результате вы должны получить сообщение об успешном копировании существующей записи в новую, а также её уникальный идентификатор.
   
2. Далее наберите bcdedit /set {ИД} device partition=E:, где ИД — идентификатор новой записи, созданной в процессе выполнения предыдущего пункта, а Е — буква локального диска, на котором расположены файлы другой операционной системы. Чтобы не допустить ошибку при вводе длинного ID, скопируйте его в эту команду вместе с фигурными скобками.
   
3. Следом введите bcdedit /set {ИД} osdevice partition=E:, где ИД — код созданной записи, а E — буква раздела, содержащего системные файлы другой ОС.
   
4. В конце всего этого процесса введите команду bcdedit /displayorder {ИД} /addlast, где ИД — код ранее созданной записи операционной системы. Эта команда должна добавить новую запись в самый низ списка ОС, доступных для запуска из меню загрузки.
   

Как удалить запись системы из меню загрузки

1. Введите команду bcdedit, чтобы получить список всех записей установленных ОС. Обратите внимание на пункт displayorder в разделе Диспетчер загрузки Windows. В нём перечислены уникальные коды всех операционных систем. Их порядок точно такой же, как и пунктов установленных систем в меню загрузки.
   
2. Наберите команду bcdedit /delete {ИД}. Вместо ИД вам нужно вставить код записи, которую собираетесь удалить. Его вы можете получить из пункта displayorder. Данная команда уберёт запись не только из диспетчера загрузок, но и из хранилища. Если нужно удалить запись с именем (к примеру, {default}), а не в виде комбинации букв и цифр, тогда команда должна выглядеть так: bcdedit /delete {ИД} /f. Как и во всех остальных случаях, на место ИД нужно вставить идентификатор.
   
3. Если вы желаете лишь на время исключить её из списка, тогда выполните команду bcdedit /displayorder {ИД} /remove. Запись исчезнет из него, но при этом останется в хранилище, что позволит при необходимости восстановить её.
   

Как изменить порядок отображения систем в меню загрузки

Для редактирования положения записей в загрузчике используйте команду bcdedit /displayorder {ИД2} {ИД1} {ИД3}. Вместо всех ИД укажите реальные коды записей в той последовательности, в которой вы хотите видеть их во время запуска компьютера.

Как выбрать систему для загрузки по умолчанию

Всё, что вы должны сделать, это выполнить команду bcdedit /default с указанием кода системы в фигурных скобках.

Как переименовать систему в меню загрузки

Для изменения названия операционной системы используйте команду bcdedit /set {ИД} description «Новое имя».

Как изменить время отображения меню загрузки

Чтобы установить оптимальное время отображения меню загрузки наберите команду bcdedit /timeout time, где time — время таймаута в секундах.
Вот, собственно, и все основные способы редактирования меню и хранилища загрузки в операционной системе Windows 10.

Как установить операционную систему по умолчанию, когда двойная загрузка.

Если на вашем компьютере установлено две операционные системы, или вы добавили различные варианты загрузки вашей системы то при включении компьютера предлагает меню с выбором нужной ОС для запуска. Для выбора будет даваться определенное время, если вы за это время ничего не делаете – загружается система по умолчанию. В сегодняшней статье рассмотрим как сделать чтобы нужная система запускалась по умолчанию, и как изменить время для выбора системы.

Когда у вас две ОС или добавлены дополнительные варианты загрузки – окно при включении компьютера выглядит примерно так:

Выбранный вариант выделен и идет время до его запуска, если вы ничего не делаете – запускается выбранный вариант по умолчанию. Чтобы изменить время показа этого меню, или изменить выбранную систему для запуска по умолчанию – делаем следующее:

1.В строке поиска вводим msconfig и выбираем “Конфигурация системы”. (также можно нажать клавиши Win+r и в появившемся окне ввести команду msconfig, после чего нажать “ОК”).

2. Переходим во вкладку “Загрузка” и выбираем в списке нужную систему => после выбора внизу нажимаем “Использовать по умолчанию” => также в поле “Таймаут” поставьте время в секундах, сколько хотите чтобы перед вами было меню выбора => теперь нажмите “Применить” и “ОК”.

Всё, таким простым способом вы можете поставить какая из установленных операционных систем будет грузиться по умолчанию. На сегодня всё, если есть дополнения – пишите комментарии! Удачи Вам 🙂

Источник

Как изменить порядок загрузки операционных систем

Сейчас всё больше пользователей устанавливают на своем компьютере не одну, а несколько операционных систем. Такими системами могут быть не только Windows. Не всегда удобно то, что по умолчанию загружается более новая система, а именно Windows 10. Не которые предпочитают работать в Windows 7 или даже в Windows XP. Естественно в таком случае было бы удобнее, чтобы загрузка начиналась именно с той системы, в которой вы чаще всего работаете. Как изменить порядок загрузки операционных систем?

В любой Windows можно изменить порядок загрузки без установки вспомогательных программ.

Изменяем порядок загрузки операционных систем

В любой операционной системе Windows имеются настройки под названием Система. Попасть в них можно либо через Панель управления, либо через свойства папки Мой компьютер (в Windows XP), Компьютер (в Windows 7), или Этот компьютер (в Windows 10).

Изменяем порядок загрузки ОС в в Windows ХР

Способ 1: Через «Панель управления»

Находим иконку Система и открываем её двойным щелчком левой кнопкой мыши.

Способ 2: Через «Мой компьютер»

Кликните правой кнопкой мыши по иконке «Мой компьютер» и выберите в выпадающем списке пункт «Свойства».

Тоже самое можно проделать и через меню «Пуск». Для этого нажмите кнопку «Пуск», найдите в правом блоке пункт «Мой компьютер» и кликните по нему правой кнопкой мыши. В открывшемся списке выберите пункт «Свойства».

После любой из этих манипуляций откроется уже известное нам окно «Свойства системы».

Далее переходим на вкладку «Дополнительно» и действуем, как описано в 1-ом способе.

Изменяем порядок загрузки ОС в в Windows 7

Способ 1: Через «Панель управления»

Способ 2: Через «Компьютер»

Если на рабочем столе есть иконка «Компьютер», то кликните по ней правой кнопкой мыши и в открывшемся контекстном меню выберите пункт «Свойства».

Откроется окно «Система». Далее поступаем так, как описано выше в пунктах 3; 4; и 5.

Тоже самое можно проделать и через меню «Пуск». Открываем меню «Пуск», находим в нем пункт «Компьютер», и кликаем по нему правой кнопкой мыши. Выбираем в открывшемся списке пункт «Свойства».

Откроется то же самое окно «Система».

Изменяем порядок загрузки ОС в в Windows 10

Способ 1: Через «Панель управления»

Кликните правой кнопкой мыши по кнопке «Пуск» и выбираем в открывшемся списке пункт «Панель управления».

В окне «Панель управления» находим иконку «Система» и открываем её.

В окне «Система» находим справа пункт «Дополнительные параметры системы» и кликаем по нему левой кнопкой мыши.

Откроется окно «Свойства системы» на вкладке «Дополнительно». Внизу находим блок «Загрузка и восстановление» и жмем в нем кнопку «Параметры».

В открывшемся окне «Загрузка и восстановление» в блоке «Загрузка операционной системы» устанавливаем необходимую систему, кликнув по стрелочке справа в строке «Операционная система, загружаемая по умолчанию».

Не забываем сохранять изменения кнопкой «ОК».

Способ 2: Через «Этот компьютер»

Если на рабочем столе есть иконка «Этот компьютер», то кликаем по ней правой кнопкой мыши и в открывшемся контекстном меню выбираем пункт «Свойства».

Откроется то же самое окно «Система».

Если иконки «Этот компьютер» нет на рабочем столе, то кликаем по кнопке «Пуск» правой кнопкой мыши, находим пункт «Система» и кликаем по нему. Далее действуем по тому же сценарию, что описан выше.

Вот таким образом можно изменить порядок загрузки операционных систем. Удачи!

Источник

Выбор редакции

Топ-20 фильмов про быстрое.

Genshin Impact обновление.

Топ-20 лучших сериалов про.

Загрузка Windows. Выбор операционной системы, запускаемой по умолчанию.

Текст заявки, которую мы получили: При загрузке отображается несколько вариантов Windows XP. Из них работает только один, можно ли отключить остальные?

Иногда при загрузке компьютера на экране отображается несколько вариантов операционных систем (рис.1).

Однако при таком подходе, как Вы понимаете, придется переустанавливать Windows. Если этот метод кажется Вам слишком радикальным, можно просто назначить «правильную» версию операционной системы, загружаемой по умолчанию, и отключить диагностическое сообщение о выборе операционных систем. Сейчас рассмотрим, как это сделать.

Итак, приступим. Все действия делаются стандартными средствами Windows.

Перед Вами откроется такое окошко (рис.4):

Выберите вкладку «Дополнительно» (рис.5).

Теперь в нижнем разделе (Загрузка и восстановление) нажмите на кнопку Параметры (рис.6).

Сверху указана операционная система, которая загружается по умолчанию. Вы можете изменить это. Кликните по синей стрелочке и из выплывающего списка выберите ту систему, которую нужно загружать по умолчанию.

Обратите внимание: операционные системы идут в той же последовательности, что и на рис.1. Т.е., например, если у вас 3 одинаковых Windows XP Professional, а при загрузке компьютера (рис.1) Вы выбираете вторую, то и в списке систем (рис.6) тоже нужно выбрать вторую систему.

Теперь нужная нам версия Windows будет загружаться по умолчанию. А для того, чтобы отключить диагностическое сообщение о вариантах выбора операционной системы (рис.1), снимите галочку с пункта Отображать список операционных систем.

Вы также можете вручную отредактировать список операционных систем для загрузки, для этого можно воспользоваться кнопкой Правка. Однако, мы не рекомендуем это делать, ведь ошибка может привести к невозможности загрузки операционной системы. Если Вы все-таки решили редактировать список операционных систем для загрузки, будьте внимательны, не удалите «правильную версию» Windows.

Если у Вас остались вопросы, задайте их на нашем форуме.

Источник

Выбор операционной системы при загрузке

Может Вам и нужно чтобы было так, только Вы хотите уменьшить время выбора или сделать какую то систему Выше, а другую ниже или хотите вообще переименовать какую то из них. Сейчас я Вам покажу как это сделать.

Здесь можно настроить операционную систему, которая будет загружаться по умолчанию, отключить вывод списка операционных систем при загрузке, а также задать время отображения вариантов загрузки. Просто выбираем нужный Вам пункт и убираем флажки или уменьшаем время. Не забудьте нажать ОК.

Дальше всё как описано выше для XP.

В любом из этих случаев нужно перезагрузиться.

А что делать, если Вы не хотите удалять эти системы или менять параметры, а хотите нечто большее?
Тогда Вам будет нужно редактировать файл boot.ini.
Этот файл отвечает за выбор ОСей при загрузке. Он находится в корне диска и является скрытым. Если установлена одна система, то его нет. Его можно редактировать как в том же самом окне что выше нажав кнопку Правка, так и в самом корне диска, открыв через стандартный блокнот.

Вот пример стандартного файла boot.ini с выбором загрузки двух операционных систем:

Источник

Как установить загрузку виндовс по умолчанию

Так выглядит меню загрузки при установки последней ОС Windows 8.

А так выглядит меню при установке последней ОС Windows Vista, 7.

До Windows Vista (Windows 2000, XP) все изменения в загрузки вносились в файл boot.ini. Boot.ini представляет собой системный файл, содержащий сведения об установленных на компьютере операционных системах Windows. Эти данные отображаются во время загрузки компьютера/ ноутбука. Для того, что бы изменить параметры загрузки, достаточно открыть файлы boot.ini любым текстовым редактором и внести изменения.
Начиная с операционной системы Windows Vista (Windows 7, 8, 10) файл boot.ini заменен файлом данных конфигурации загрузки (BCD). Этот файл более универсален, чем boot.ini, и его можно использовать на платформах, в которых для загрузки системы используются другие средства, а не BIOS.

Но как вносить изменения в параметры загрузки в Windows Vista 7, 8, 10? Для этого есть два способа предусмотренные разработчиками Windows:

1 С помощью графического интерфейса;

2 С помощью командной строки.

Изменить параметры загрузки с помощью графического интерфейса в Windows Vista, 7, 8.

Что бы воспользоваться этим способом нажмите сочетание клавиш «Win» + «R», В строке «Выполнить» наберите msconfig, и нажмите клавишу Enter.

Далее выберите вкладку «Загрузка».

Нужно сказать, что этим способом доступно довольно мало настроек, но большинство пользователям этого будет вполне достаточно. Данный инструмент позволит:

1) Получить информацию о текущей и загружаемой по умолчанию системах.
2) Отредактировать время (таймаут). По истечении этого времени будет загружена операционная система, определенная для загрузки по умолчанию без вмешательства пользователя. Для этого укажите время (в секундах) в поле «Таймаут».

3) Изменить систему, загружаемую по умолчанию. Для этого выберите, какую систему хотите загружать по умолчанию (без внешнего вмешательства) и нажмите кнопку «Использовать по умолчанию».

4) Удалить ненужную запись из меню загрузки. Выберите запись, которую хотите удалить и нажмите кнопку «Удалить».

Все изменения вступят после нажатия клавиши «Ок» и перезагрузки системы.

Изменить параметры загрузки с помощью командной строки (bcdedit) в Windows Vista, 7, 8.

Для того, что бы познакомится с этой командой поближе, запустите командную строку с правами администратора и выполните команду:

/bcdedit /?

В этой статье я бы хотел более подробно остановиться на примерах использования команды bcdedit.

Пример использования bcdedit.

Прежде чем начинать вносить изменения в загрузчике Windows, предварительно нужно создать его резервную копию. Для этого создайте на любом диске папку BootBackup и введите в командной строке следующую команду (командная строка должна быть запущена от имени Администратора):

bcdedit /export D:BootBackupbcd

Где D: диск размещения папки BootBackup.

Если вы чувствуете, что что то пошло не так, для того что бы вернуть все в изначальное состояние выполните команду восстановления BCD:

bcdedit /import D:BootCopybcd

Где D: диск размещения папки BootBackup.

Следующим шагом выясним основную информацию о своей BCD. Для этого выполните команду bcdedit.

Где:
идентификатор – ID той или иной записи;
device – показывает раздел, на котором расположены файлы загрузки (это может быть операционная система или папка BOOT);
osdevice – показывает раздел, на котором расположены системные файлы операционной системы. Обычно, значения параметров device и osdevice равны;
path – если device определял раздел диска, который содержит файлы операционной системы, то этот параметр определяет остальной путь к загрузчику операционной системы;
default – показывает ID операционной системы, загружаемой по умолчанию, если операционная система, в которой запустили командную строку, загружается по умолчанию, параметру default присваивается значение ;
displayorder – показывает порядок, в котором расположены записи о загружаемых системах;
timeout – таймаут (смотри выше), значение показано и устанавливается в секундах;
locale – указывает язык загрузочного меню или меню дополнительных параметров загрузки;
description – показывает название операционной системы, отображающееся в меню загрузки.

Как изменить операционную систему, загружаемую по умолчанию.
Укажите значение /default и идентификатор ОС, которая должна загружаться по умолчанию.
bcdedit /default
Теперь операционная система с указанным будет загружаться по умолчанию.

Мы продолжаем разбираться как работает ПК на примере клавиатуры и Windows 10. В этой статье поговорим о том как происходит единение софта и железа.

Старт системы

Полностью компьютер выключен когда он отключен от питания и конденсаторы на материнской плате разрядились. До эры смартфонов мобильные телефоны часто глючили и если перезагрузка не лечила проблему, то приходилось доставать батарею и ждать 10 секунд, потому что сбрасывалось программное состояние ОС, в то время как чипы на материнской плате и контроллеры устройств оставались активными сохраняя состояние, драйвера ОС к ним просто реконнектились. 10 секунд — время на разрядку конденсаторов, состояние чипов сбрасывается только при полном отключении.
Если же ПК подключен к розетке или батарее, то он находится в режиме Stand-By, это значит что по шине питания подаётся маленькое напряжения (5В) от которого запитываются некоторые чипы на материнке. Как минимум это системный контроллер, по сути это мини-компьютер запускающий большой компьютер. Получив уведомление о нажатии кнопки Power он просит блок питания/батарею подать больше напряжения и после инициализирует весь чип-сет, в том числе и процессор. Инициализация включает в себя перекачку кода и данных прошивки материнки (BIOS/UEFI) в оперативную память и настройку CPU на её исполнение.
Думать что кнопка Power это рубильник который подаёт электричество на CPU и тот начинает исполнять с заранее известного адреса прошивку BIOS неправильно. Возможно старые компьютеры так и работали. Кнопка включения находится на своей плате, вместе со светодиодами состояний и к материнке она подключается через специальный разъём. На картинке ниже видны контакты для кнопки Power, Reset, а также светодиодов с состоянием Power и чтения жёсткого диска. Нажатие кнопки включения переводится в сигнал на контакты материнки, откуда он достигает системный контроллер.

Контакты на материнке для подключения кнопки включения, светодиодов состояния Power, жёсткого диска и динамиков.

Плата ноутбука с кнопкой включения и светодиодом состояния

Cистемный контроллер обладает огромными полномочиями – включать и выключать компьютер, исполнять код в режиме ядра. Помимо него могут быть и другие чипы со сравнимыми возможностями, такие как Intel Management Engine или AMD Secure Technology (часть CPU), которые так же работают когда компьютер «выключен». Чип с Intel ME имеет в себе x86 CPU с операционной системой MINIX 3. Что он может делать:

1. Включать и выключать компьютер, т.е. выполнять программы имея доступ ко всей вычислительной мощности, периферии машины и сети.
2. Обходить ограничения файервола.
3. Видеть все данные в CPU и RAM, что даёт доступ к запароленным файлам.
4. Красть ключи шифрования и получать доступ к паролям
5. Логировать нажатия клавиш и движения мыши
6. Видеть что отображается на экране
7. Вредоносный код в Intel ME не может быть детектирован антивирусом, потому как на такой низкий уровень он добраться не может
8. И конечно же скрытно отправлять данные по сети используя свой стек для работы с сетью.

Это вызывает серьёзные вопросы безопасности, потому как он может быть хакнут или использовать в шпионских целях.

Прикладная иллюстрация как блок питания получает сигнал от материнки на включение. Если вы задумаете установить мощную видеокарту (Nvidia 2070 S) на офисный ПК, то просто вставить её недостаточно, потому как она требует питание в 600W, в то время как такой ПК имеет блок на ~500W. Первое что придёт в голову – купить новый блок питания на 650W с отдельной линией для видеокарты. Но и здесь будут разочарования, потому как разъёмы материнки будут не совпадать с разъёмами БП, а если его отдельно воткнуть в розетку и подключить к видюхе тоже ничего не будет – в блоке питания вентилятор не крутится и изображения нет. Так происходит, потому что БП должен получить сигнал от материнки на полное включение. Очевидное решение – новая материнка с совместимыми разъёмами, однако она стоит ~$300. Есть решение проще, хоть оно и вызывает опасения пожаробезопасности. Берём скрепку, разгибаем и вставляем в зелёный (PS_ON) и один из чёрных пинов (COM). Теперь всё должно работать.

Поиск загрузчика ОС

Есть два вида прошивки материнки – BIOS (Basic Input Output System) на старых машинах и UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) на новых. Windows 10 поддерживает обе и абстрагирует различия между ними. UEFI правильней называть ОС чем прошивкой, потому как он предлагает больше возможностей, к примеру богатый графический интерфейс вместо текстового, наличие мышки, больший объём доступной памяти, улучшенная модель безопасности и валидации файлов ОС, взаимодействие с железом через API, вместо прерываний как в BIOS.

Пример экрана монитора BIOS.

Программа BIOS хранится на отдельном чипе, подключенном к Южному мосту. Этот чип можно достать и перепрошить новой программой, по факту это просто носитель памяти, а не самостоятельный микрокомпьютер.

Настройки BIOS (системное время, например), хранятся на другом чипе который как правило находится возле круглой батарейки, которая на самом деле является литиевым аккумулятором, подзаряжающимся во время работы ПК. Называется он CMOS, что означает Complementary Metal Oxide Semiconductor, а по-русски просто — КМОП, что есть комплементарная структура металл-оксид-полупроводник.

Первым делом программа BIOS выполняет проверку подсистем, эта процедура называется POST – Power On Self Test. Тест может быть сокращённый либо полный, это задаётся в настройках BIOS. Процитирую Википедию, что в себя включают эти тесты:
Сокращённый тест включает:

1. Проверку целостности программ BIOS в ПЗУ, используя контрольную сумму.
2. Обнаружение и инициализацию основных контроллеров, системных шин и подключённых устройств (графического адаптера, контроллеров дисководов и т. п.), а также выполнение программ, входящих в BIOS устройств и обеспечивающих их самоинициализацию.
3. Определение размера оперативной памяти и тестирования первого сегмента (64 килобайт).

Полный регламент работы POST:

1. Проверка всех регистров процессора;
2. Проверка контрольной суммы ПЗУ;
3. Проверка системного таймера и порта звуковой сигнализации (для IBM PC — ИМС i8253 или аналог);
4. Тест контроллера прямого доступа к памяти;
5. Тест регенератора оперативной памяти;
6. Тест нижней области ОЗУ для проецирования резидентных программ в BIOS;
7. Загрузка резидентных программ;
8. Тест стандартного графического адаптера (VGA или PCI-E);
9. Тест оперативной памяти;
10. Тест основных устройств ввода (НЕ манипуляторов);
11. Тест CMOS
12. Тест основных портов LPT/COM;
13. Тест накопителей на гибких магнитных дисках (НГМД);
14. Тест накопителей на жёстких магнитных дисках (НЖМД);
15. Самодиагностика функциональных подсистем BIOS;
16. Передача управления загрузчику.

По результатам этого теста может быть обнаружена неисправность, к примеру нерабочая видеокарта или клавиатура. Поскольку экран монитора может не работать результаты тестов сообщаются в виде последовательности звуковых сигналов разной высоты. Что конкретно они значат надо смотреть в документации к материнской плате. Старые компьютеры часто бибикали во время старта — это программа BIOS сообщала о результатах тестов. Иногда может дополнительно использоваться индикатор, показывающий номер ошибки.

Если всё прошло успешно, BIOS начинает процесс поиска загрузчика ОС. Для этого он начинает просматривать все подключенные к материнской плате жёсткие диски. Данные на физических дисках адресуются в единицах называемых сектор, обычно он 512 байт, однако современный стандарт – 4096 байт. Установщик Windows в самый первый сектор на диске записывает специальный программный код и данные о разделах. Этот сектор называется Master Boot Record. Диск разбивается на разделы (partitions), отформатированный своей файловой системой. Максимум 4 раздела, каждый из который может быть расширенным (extended partition), такой можно рекурсивно делить на 4 раздела и теоретически их число не ограничено. Как только BIOS находит Master Boot Record он считывает оттуда код и передаёт ему управление. Этот код поочередно просматривает данные о разделах и находит тот который помечен как активный, в нём находится код загрузчика Windows (Это не раздел с C:WindowsSystem32!), этот раздел называется system partition. Как правило он занимает 100Мб и скрыт от пользователя. В первом секторе этого раздела хранится загрузочный код, которому передаётся управление. Это volume boot sector, код в нём ищет файл Bootmgr, с которого и начинается процесс загрузки Windows. Файл Bootmgr создан через соединение в один файлов Startup.com и Bootmgr.exe.

Процессор начинает свою работу в режиме который называется «Реальный». Это режим совместимости, в нём CPU работает так же как и старые 16-bit процессоры, не имевшие поддержки виртуальной памяти и работавшие напрямую с физической памятью через 20-bit шину адресов, позволявшую адресовать 1Мб памяти. Простые MS-DOS программы выполнялись в этом режиме и имели расширение .COM. Первое что делает Startup.com (Bootmgr) – переключает процессор в режим «Защищённый», где под защитой понимается защита процессов друг от друга. В этом режиме поддерживается виртуальная память и 32х битные адреса, которыми можно адресовать 4Гб оперативной памяти. Следующим этапом Bootmgr заполняет таблицу виртуальных адресов на первые 16Мб RAM и включает трансляцию с виртуальных адресов в физические. В этом режиме и работает Windows. Поскольку на этом этапе подсистемы ОС ещё не созданы, Bootmgr имеет свою простую и неполную реализацию файловой системы NTFS, благодаря которой он находит BCD файл (Boot Configuration Data), в котором хранятся настройки параметров загрузки ОС. Вы можете редактировать его через утилиту BcdEdit.exe. В этих настройках BCD может быть указано, что Windows была в состоянии гибернации, и тогда Bootmgr запустит программу WinResume.exe, которая считывает состояние из файла Hyberfil.sys в память и перезапускает драйвера. Если BCD говорит, что есть несколько ОС, то Bootmgr выведет на экран их список и попросит пользователя выбрать. Если ОС одна, то Bootmgr запускает WinLoad.exe, этот процесс и выполняет основную работу по инициализации Windows:

1. Выбирает соотвествующую версию ядра Windows. Можете думать о нём как о Windows10.exe, хотя на самом деле он называется NtOsKrnl.exe. Какие есть версии? Согласно википедии:
   • ntoskrnl.exe — однопроцессорное ядро Windows. без поддержки режима PAE
   • ntkrnlmp.exe (англ. NT Kernel, Multi-Processor version) — многопроцессорное ядро Windows. без поддержки режима PAE
   • ntkrnlpa.exe — однопроцессорное ядро Windows с поддержкой режима PAE.
   • ntkrpamp.exe — многопроцессорное ядро Windows с поддержкой режима PAE.

2. Загружает HAL.dll (Hardware Abstraction Layer), который абстрагирует особенности материнки и CPU.
3. Загружает файл шрифтов vgaoem.fon
4. Загружает файлы в которых содержится инфомрация о представлениях даты времени, форматов чисел и пр. Эта функциональность называется National Language System.
5. Загружает в память реестр SYSTEM, в нём содержится информация о драйверах которые надо загрузить. Информация о всех драйверах находится в HKLMSYSTEMCurrentControlSetServices. Драйвера которые надо загрузить имеют ключ start = SERVICE_BOOT_START (0). Об устройстве реестра мы поговорим в другой статье.
6. Загружает драйвер файловой системы для раздела на котором располагаются файлы драйверов.
7. Загружает драйвера в память, но пока не инициализирует их из-за круговых зависимостей.
8. Подготавливает регистры CPU для выполнения ядра Windows выбранного на первом шаге – NtOsKrnl.exe.

Во время загрузки драйверов WinLoad проверяет их цифровые подписи и если они не совпадают, то будет синий (BSOD) или зелёный (GSOD, для insider preview сборок) «экран смерти».

Запуск на UEFI

Пример экрана загрузки UEFI

BIOS существует больше 30 лет и в попытках исправить его недостатки компания Intel в 1998 году создала стандарт Intel Boot Initiative, позже переименованный в EFI и в 2005 году пожертвованный организации EFI Forum. Недостатки BIOS:
• Работает только в 16-битном режиме
• Может адресовать только 1Mb оперативной памяти
• Часто имеет проблемы совместимости
• MBR ограничен только четырьмя главными разделами диска
• Диск с ОС не может быть больше чем 2.2Tb.
• Имеет очень ограниченные возможности для валидации загрузчика ОС.
На смену BIOS пришёл UEFI, по сути это миниатюрная ОС которая может работать и в 32-bit и в 64-bit. Для совместимости есть опция Compatibility Support Module, которая включается в настройках и эмулирует работу BIOS.

В UEFI загрузка происходит в родной для процессора битности – 32 или 64, есть доступ ко всей памяти, поддерживается виртуальная память, включен Secure Boot и есть возможность запустить antimalware до начала загрузки ОС. Порядок загрузки ОС в UEFI:

1. Инициализация и запуск Firmware, запуск чип-сета.
2. POST тест, аналогично BIOS
3. Загрузка EFI-драйверов и поиск диска подпадающего под требования EFI для загрузочного диска
4. Поиск папки с именем EFI. Спецификация UEFI требует чтобы был раздел для EFI System Partition, отформатированный под файловую систему FAT, размером 100Мб – 1Гб или не более 1% от размера диска. Каждая установленная Windows имеет свою директорию на этом разделе – EFIMicrosoft.
   
5. Читает из настроек UEFI сохранённых в NVRAM (энергонезависимая память) путь к файлу загрузчика.
6. Находит и запускает EFI/Microsoft/Boot/BootMgrFw.efi.
7. BootMgrFw.efi находит раздел реестра BCD, который хранится в отдельном файле с именем BCD. Из него он находит WinLoad.efi, который расположен в C:WindowsSystem32winload.efi.

Чтобы посмотреть содержимое раздела EFI System Partition откройте консоль с правами админа (WinKey+X => Windows PowerShell (Admin)) и выполните команды mountvol Z: /s, Z:, dir. CD — меняет директорию.
Главное отличие компонентов BootMgr и WinLoad для UEFI от своих копий для BIOS тем что они используют EFI API, вместо прерываний BIOS и форматы загрузочных разделов MBR BIOS и EFI System Partition сильно отличаются.

Инициализация ядра

Напоминаю, что мы рассматриваем загрузку ПК в контексте работы клавиатуры, поэтому не стоит заострять внимание на всех этапах. Надо понять где в этом процессе находится клавиатура, важные для понимания этапы выделены.
На предыдущем этапе был запущен компонент WinLoad.exe/WinLoad.efi, который запускает NtOsKrnl.exe указав ему параметры загрузки в глобальной переменной nt!KeLoaderBlock (память режима ядра доступна всем процессам), которые WinLoad собрал во время своей работы. Они включают:

1. Пути к System (загрузчик Windows) и Boot (C:WindowsSystem32) директориям.
2. Указатель на таблицы виртуальной памяти которые создал WinLoad
3. Дерево с описанием подключенного hardware, оно используется для создания HKLMHARDWARE ветки реестра.
4. Копия загруженного реестра HKLMSystem
5. Указатель на список загруженных (но не инициализированных) драйверов участвующих в старте Windows.
6. Прочая информация необходимая для загрузки.

Инициализация ядра Windows происходит в два этапа. До этого происходит инициализация Hardware Abstraction Layer, который в числе всего прочего настраивает контроллеры прерывания для каждого CPU.
На этой же стадии загружаются в память строки с сообщениями для BSOD, потому как в момент падения они могут быть недоступны или повреждены.

• Первая фаза инициализации ядра:
  1. Слой Executive инициализирует свои объекты состояний – глобальные объекты, списки, блокировки. Производится проверка Windows SKU (Stock Keeping Unit), примеры Windows 10 SKU — Home, Pro, Mobile, Enterprise, Education.
  2. Если включен Driver Verifier, то он инициализируется.
  3. Менеджер памяти создаёт структуры данных, необходимые для работы внутренних API для работы с памятью (memory services), резервирует память для внутреннего пользования ядром.
  4. Если подключен отладчик ядра (kernel debugger) ему отправляется уведомление загрузить символы для драйверов загружаемых во время старта системы.
  5. Инициализируется информация о версии билда Windows.
  6. Старт Object Manager – позволяет регистрировать именованные объекты к которым могут получать доступ по имени другие компоненты. Яркий пример – мьютекс по которому приложение позволяет запустить единственный экземпляр. Здесь же создаётся храниться handle table, по которой устанавливается соответствие к примеру между HWND и объектом описывающим окно.
  7. Старт Security Reference Monitor подготавливает всё необходимое для создания первого аккаунта.
  8. Process Manager подготавливает все списки и глобальные объекты для создания процессов и потоков. Создаются процесс Idle и System (в нём исполняется “Windows10.exe” он же NtOsKrnl.exe), они пока не исполняются, потому как прерывания выключены.
  9. Инициализация User-Mode Debugging Framework.
  10. Первая фаза инициализации Plug and Play Manager. PnP – это стандарт который реализовывается на уровне производителей периферии, материнских плат и ОС. Он позволяет получать расширенную информацию о подключенных устройствах и подключать их без перезагрузки ПК.

• Вторая фаза инициализации ядра. Она содержит 51 шаг, поэтому я пропущу многие из них:
  1. По завершению первой фазы главный поток процесса System (NtOsKrnl.exe) уже начал исполнение. В нём производится вторая фаза инициализации. Поток получает самый высокий приоритет – 31.
  2. HAL настраивает таблицу прерываний и включает прерывания.
  3. Показывается Windows Startup Screen, которая по умолчанию представляет из себя чёрный экран с progress bar.
  4. Executive слой инициализирует инфраструктуру для таких объектов синхронизации как Semaphore, Mutex, Event, Timer.
  5. Объекты для User-Mode Debugger проинициализированы.
  6. Создана symbolic link SystemRoot.
  7. NtDll.dll отображена в память. Она отображается во все процессы и содержит Windows APIs.
  8. Инициализирован драйвер файловой системы.
  9. Подсистема межпроцессного общения между компонентами Windows ALPC проинициализирована. Можете думать о ней как о named pipes или Windows Communication Foundation для межпроцессного общения.
  10. Начинается инициализация I/O Manager, который создаёт необходимые структуры данных для инициализации и хранения драйверов подключенной к компьютеру периферии. Этот процесс очень сложный.
      Здесь же инициализируются компоненты Windows Management Instrumentation и Event Tracing for Windows (на него полагается Windows Performance Analyzer). После этого шага все драйвера проинициализированы.
  11. Запускается процесс SMSS.exe (Session Manager Sub System). Он отвечает за создание режима пользователя, в котором будет создана визуальная часть Windows.

Запуск подсистем – SMSS, CSRSS, WinInit

SMSS.exe отличается от пользовательских процессов, это нативный процесс и это даёт ему дополнительные полномочия. SMSS.exe работает с ядром в обход Windows API, он использует то что называется Native API. Windows API – обёртка вокруг Native API. SMSS.exe первым делом запускает подсистему Windows (CSRSS.exe – Client Server Runtime Sub System) и заканчивает инициализацию реестра.

Процесс и потоки SMSS.exe помечены как критические, это значит что если они неожиданно завершаться, к примеру из-за ошибки, это приведёт к падению системы. Для общения с подсистемами, к примеру вызову API создающему новую сессию, SMSS создаёт ALPC-порт с именем SmApiPort. Загружаются из реестра переменные среды окружения, запускаются программы такие как Check Disk (autochk.exe, эти программы записаны в реестре HKLMSYSTEMCurrentControlSetControlSession ManagerBootExecute). SMSS.exe запускается для каждой пользовательской сессии. Глобальные переменные (очередь сообщений например) у каждой сессии своя за счёт механизма виртуальной памяти. В Windows есть контексты потока, процесса и сессии. Каждый SMSS.exe запускает свой экземпляр подсистемы, на данный момент это только CSRSS.exe (Windows), в прошлом поддерживались операционные системы OS/2 (os2ss.exe) и POSIX (psxss.exe), но эта идея была неудачной. Самый первый SMSS.exe засыпает в ожидании процесса WinInit.exe. Остальные экземпляры вместо этого создают процесс WinLogon который показывает UI для входа.

WinInit.exe инициализирует подсистемы для создания графической оболочки – Windows Station и десктопы, это не тот рабочий стол который вы видите, это иная концепция Windows. Далее он запускает процессы:

1. Services.exe – Services Control Manager (SCM) запускает сервисы и драйвера помеченные как AutoStart. Сервисы запускаются в процессах svchost.exe. Есть утилита tlist.exe, которая запущенная с параметром tlist.exe -s напечатает в консоли имена сервисов в каждом из svchost.exe.
2. LSASS.exe – Local System Authority.
3. LSM.exe – Local Session Manager.

WinLogon.exe – загружает провайдеры аутентификации (credential providers), которые могут быть password, Smartcard, PIN, Hello Face. Он порождает процесс LogonUI.exe который и показывает пользователю интерфейс для аутентификации, а после валидирует введённые данные (логин и пароль, PIN).

Если всё прошло успешно, то WinLogon запускает процесс указанный в ключе реестра HKLMSOFTWAREMicrosoftWindows NTCurrentVersionWinLogonUserinit. По умолчанию это процесс UserInit.exe, который:

1. Запускает скрипты указанные в реестрах:
   • HKCUSoftwarePoliciesMicrosoftWindowsSystemScripts
   • HKLMSOFTWAREPoliciesMicrosoftWindowsSystemScripts
2. Если групповая политика безопасности определяет User Profile Quota, запускает %SystemRoot%System32Proquota.exe
3. Запускает оболочку Windows, по умолчанию это Explorer.exe. Этот параметр конфигурируется через реестр:
   • HKCUSoftwareMicrosoftWindows NTCurrentVersionWinlogonShell
   • HKLMSOFTWAREMicrosoftWindows NTCurrentVersionWinlogonShell

WinLogon уведомляет Network Provider о залогинившемся пользователе, на что тот восстанавливает и подключает системные диски и принтеры сохранённые в реестре. Network Provider представляет из себя файл mpr.dll из системной папки, который хостится в процессе svchost.exe, т.е. сервис Windows.

Дерево процессов выглядит следующим образом, на нём можно увидеть кто и кого создал (показаны не все процессы, может немного отличаться от последний версий Windows).

Где здесь клавиатура?

Во время запуска ядро Windows считывает из реестра информацию о контроллере системной шины, как правило это шина PCI (реже MSI), к ней подключены контроллеры портов ввода-вывода, в том числе и USB, PS/2. Информация о нём записывается во время установки Windows. Система загружает для него драйвер и рекурсивно обходит все порты так же загружая для каждого из них свой драйвер. Драйвера могут комбинироваться в узлы (driver node), к примеру драйвер клавиатуры, будет соединён с драйвером порта PS2. А вот порт USB сложнее — сначала драйвер порта, потом драйвер для работы с протоколом HID и только потом клавиатура.

Каждый порт контроллируется своим чипом, который мониторит подключение, принимает/отправляет сигналы между CPU и устройством. Если чип-сет Южный мост не встроен в CPU, как это часто делают в ноутбуках, а существует отдельным чипом на материнке, то правильней говорить: сигнал между Южным мостом и контроллером порта. Чип контроллирующий порт имеет выделенную линию с контроллером прерываний (PIC или APIC), по которой он может попросить обратить на себя внимание CPU, к примеру считать данные от клавиатуры (порт PS/2, с USB другая история). Поскольку ОС загрузила для порта драйвер, она может отдавать ему команды, читать и отправлять данные. В нашем примере был загружен драйвер из C:WindowsSystem32i8042prt.sys. Давайте вспомним предыдущую статью. В старых компьютерах с PIC на чипе Intel 8259 было 15 линий прерываний, где клавиатура была подключена к ножке IRQ1, таймер IRQ0, а мышка к IRQ12, который на самом деле был пятой ножкой второго чипа 8259, который мультиплексировал свои прерывания через ножку IRQ2 первого контроллера. В современных PIC могут быть 255 контактов для сигналов прерываний. Во время загрузки ОС программирует APIC/PIC возвращать определённое число когда скажем пришло прерывание от порта клавиатуры или USB и по этому номеру CPU находит в таблице векторов прерываний функцию которую надо выполнить. Номер прерываний определяют HAL и Plug’n’Play Manager. Контроллер прерываний ищет сигнал на своих ножках в определённом порядке, к примеру в бесконечном цикле проверяет напряжение на ножках от 1 до MAX_PIN. Этот порядок определяет приоритет, к примеру клавиатура будет замечена раньше мышки, а таймер раньше клавиатуры. Чтобы не зависеть от особенностей работы контроллеров прерываний Windows абстрагирует концепцию IRQ (Interrupt Request) в IRQL (Interrupt Request Level). Будь у контроллера прерываний хоть 15 хоть 255 линий они все будут отображены на 32 IRQL для x86 и 15 IRQL для x64 и IA64.

Что означают приоритеты IRQL:

1. High – когда происходит краш системы, обычно это вызов функции KeBugCheckEx.
2. Power Fail – не используется. Изначально был придуман для Windows NT.
3. Interprocessor Interrupt – нужен отправить запрос другому CPU на мультипроцессорной системе выполнить действие, например обновить TLB cache, system shutdown, system crash (BSOD).
4. Clock – нужен чтобы обновлять системные часы, а так же вести статистику сколько времени потоки проводят в режиме пользователя и ядра.
5. Profile – используется для real-time clock (local APIC-timer) когда механизм kernel-profiling включен.
6. Device 1 … Device N – прерывания от устройств I/O. Во время прерывания данные от клавиатуры, мыши и других устройств считываются в отдельные буфера и сохраняются в объектах типа DPC (Deferred Procedure Call), чтобы обработать их позже и дать возможность устройствам переслать данные. После приоритет снижается до Dispatch DPC
7. Dispatch DPC — как только данные от устройств получены можно начинать их обрабатывать.
8. APC — Asynchronous Procedure Call. Через этот механизм вы можете исполнить код когда поток будет спать вызвав WaitForSingleObject, Sleep и другие.
9. Passive/Low — здесь исполняются все приложения в User Mode.

Если вы всегда программировали в режиме пользователя, то никогда не слышали про IRQL, потому что все пользовательские программы выполняеются с приоритетом Passive/Low (0). Как только происходит событие с большим уровнем приоритета (событие от клавиатуры, таймер планировщика потоков), процессор сохраняет состояние прерванного потока, которое представляет из себя значения регистров CPU, и вызывает диспетчер прерываний (interrupt dispatcher, просто функция), который повышает приоритет IRQL через API KeRaiseIrql в HAL и вызывает непосредственно сам код обработчика (interrupt’s service routine). После этого IRQL CPU понижается до прежнего уровня через функцию KeLowerIrql и прерванный поток начинает обработку с того же места где его прервали. На этом механизме основан планировщик потоков. Он устанавливает таймер, который с определённым интервалом (квант времени) генерирует прерывание с приоритетом DPC/Dispatch (2) и в своей interrupt’s service routine по определённому алгоритму назначает новый поток на исполнение.

Механизм IRQL реализовывается на уровне софта в Hardware Abstraction Layer (HAL.dll), а не железа. В Windows системах есть драйвер шины (bus driver), который определяет наличие устройств подключенных к шинам – PCI, USB и др. и номера прерываний которые могут быть назначены каждому устройству. Драйвер шины сообщает эту информацию Plug and play manager, который уже решает какие номера прерываний назначить каждому устройству. Далее арбитр прерываний внутри PnP Mgr (PnP interrupt arbiter) устанавливает связи между IRQ и IRQL.

Когда приходит прерывание от клавиатуры, любой исполняемый в данный момент поток (это может быть ваша программа) назначается на его обработку. Interrupt dispatcher повышает приоритет IRQL CPU до одного из уровней Device1-DeviceN. После этого менеджер виртуальной памяти не сможет найти страницу если она не загружена в RAM (не сможет обработать Page Fault), планировщик потоков не сможет прервать выполнение, потому что они все работают с меньшим уровнем IRQL. Главная задача драйвера клавиатуры в этот момент считать полученные данные и сохранить их для дальнейшей обработки. Данные записываются в объект типа _DPC (Deferred Procedure Call), который сохраняется в список DPC потока (что-то вроде std::list<DPC>, в ядре ОС вместо массивов используются связанные списки). Как только прерывания от всех внешних устройств обработаны, IRQL потока понижается до уровня DPC в котором и производится обработка отложенных процедур (DPC). В коде обработчика DPC для клавиатуры вызывается функция из драйвера клавиатуры Kbdclass.sys:

VOID KeyboardClassServiceCallback(
  _In_    PDEVICE_OBJECT       DeviceObject,
  _In_    PKEYBOARD_INPUT_DATA InputDataStart,
  _In_    PKEYBOARD_INPUT_DATA InputDataEnd,
  _Inout_ PULONG               InputDataConsumed
);

Так вот, драйвер клавиатуры (kbdclass.sys) получает данные от порта (USB, PS2) через прерывание и записывает их через WriteFile, компонент внутри ядра Windows просыпается, считывает их используя API ReadFile и добавляет в очередь сообщений с клавиатуры. API для работы с файлом могут использоваться для чтения данных с драйверов. С этого момента начинается обработка данных стеком ввода Windows, об этом в следующей статье.

Если у вас есть ПК с PS2 портом и вы умеете пользоваться WinDbg в режиме ядра, то можете легко найти обработчик прерываний клавиатуры напечатав команду !idt, которая выведет на экран всю таблицу векторов прерываний. Прерывание вклинивается в ход выполнения программы, слово вектор здесь подразумевает направление, направление исполнения программы. WinDbg был сделан специально для отладки Windows, самая последняя версия называется WinDbgX. Он имеет текстовый интерфейс, который отпугивает людей привыкших к Visual Studio, однако предоставляет гораздо больше возможностей, в частности исполнение скриптов. Прерывание фиолетового порта PS2 выделено красным. Функция которая его обрабатывает называется I8042KeyboardInterruptService, которая находится в файле i8042prt.sys.

BOOLEAN
I8042KeyboardInterruptService(
  IN  PKINTERRUPT Interrupt,
  IN  PVOID Context
  );

Routine Description:

    This is the interrupt service routine for the keyboard device when
    scan code set 1 is in use.

Arguments:

    Interrupt - A pointer to the interrupt object for this interrupt.

    Context - A pointer to the device object.

Return Value:

    Returns TRUE if the interrupt was expected (and therefore processed);
    otherwise, FALSE is returned.

Сейчас возникает вопрос, откуда у обработчика прерываний аргумент? Кто его передаёт? Ведь CPU ничего не знает о нём. Если поставите в неё breakpoint, то удивитесь ещё больше увидев несколько функций выше по стеку:

0: kd> kC
# Call Site
00 i8042prt!I8042KeyboardInterruptService
01 nt!KiCallInterruptServiceRoutine
02 nt!KiInterruptSubDispatch
03 nt!KiInterruptDispatch
04 nt!KiIdleLoop

Объяснение здесь простое – это не та функция которая сохранена в регистре IDT процессора. То что вы видите на картинке выше на самом деле объекты типа _KINTERRUPT. В таблице прерываний сохранён специальный ассемблерный код (nt!KiIdleLoop), который знает как найти объект описывающий прерывание в памяти. Что же интересного есть в нём?

1. Указатель на объект представляющий драйвер в памяти.
2. Указатель на функцию i8042prt!I8042KeyboardInterruptService, которая и вызывает код считывающий данные из порта PS2 через ассемблерную команду IN AL, 0x60 – сохранить значение из порта номер 0x60 в регистре AL.
3. Функция dispatcher – ей передаётся указатель функцию из пункта №2 и она вызывает её.
4. Состояние регистров CPU. Перед вызовом прерывания состояние CPU будет сохранено сюда, и отсюда же будет восстановлено.
5. Приоритет прерывания. Не тот который определяет контроллер прерываний, а тот который Windows считает нужным. Это IRQL (Interrupt Request Level) – абстракция над IRQ.

Как только обработчик прерываний клавиатуры будет вызван, он уведомит драйвер клавиатуры о полученных данных, после чего будет уведомлено ядро ОС, которое обработав данные отправит их дальше по стеку ввода, где они могут быть доставлены приложению, которое на них отреагирует, или перед этим в обработчик языков (азиатские иероглифы, автокоррекция, автозаполнение).
Ядро ОС напрямую не взаимодействует с драйвером клавиатуры, для этих целей используется Plug’n’Play Manager. Этот компонент предоставляет API IoRegisterPlugPlayNotification, который вызовет предоставленную callback-функцию когда устройство будет добавлено или удалено.

Пару слов о USB

Ознакомление с работой порта USB потребовало бы отдельной статьи описывающей его работу и плюс описание обработки данных HID на Windows. Это очень сильно усложнило бы материал, к тому же уже есть хорошие статьи по теме, поэтому PS2 идеальный пример из-за своей простоты.

USB создавался как универсальный порт для всех устройств, будь то клавиатура, фотоаппарат, сканнер, игровой руль с педалями, принтер и пр. Вдобавок он поддерживает вложенность портов – USB материнки => монитор с USB => клавиатура с USB к которой подключена мышка, флешка и USB-hub к которому подключен жёсткий диск. Взглянув на контакты USB 2.0 вы увидите что они не заточены под передачу каких-то определённых данных, как у PS2. Их всего четыре – витая пара для передачи битов данных, плюс и минус питания.

Провода кабеля USB 2.0

USB 3.0 быстрее за счёт дополнительных пяти контактов. Как видите там нету линии CLOCK для синхронизации, поэтому логика передачи данных сложнее. Слева USB 2.0 и справа USB 3.0 для сравнения.

Все данные передаются через протокол HID (Human Interface Device), который описывает форматы, порядок взаимодействия и передачи данных и всё остальное. Стандарт USB 2.0 занимает 650 страниц, документ HID Class Specification, описывающий работу устройств (мыши, клавиатуры и пр) – 97 страниц, их рекомендуется изучить если вы работаете с USB.

Первым делом подключенное устройство должно рассказать о себе, для этого оно отправляет несколько структур данных, в которых указывается ID устройства и ID производителя по которым Plug’n’Play manager может найти в реестре информацию, загрузить и соединить драйвера. USB устройства пассивны, т.е. хост должен сам с определённым интервалом проверять наличие данных. Частота опроса и размер пакета данных задаются в одном из дескрипторов устройства USB. Максимальный размер пакета – 64 байта, что для информации о нажатых клавишах более чем достаточно.

В Windows есть встроенная поддержка HID, она не такая простая как связь драйвера порта PS2 с драйвером клавиатуры, потому что драйвер HID должен уметь обрабатывать все поддерживаемые протоколом сценарии. Вне зависимости от провайдера данных — порты PS2, USB или Remote Desktop или виртуальная машина – на самом верху driver node будет находится Kbdclass, от которого ядро ОС и будет получать информацию. Уведомление о подсоединении клавиатуры будет обрабатываться через Plug’n’Play Manager, так что для ядра Windows не имеет значение какой порт или источник данных от устройства используется.

ч.1 — Основы ОС и компьютера
ч.2 — Как работает материнская плата и клавиатура через порт PS2

Вопрос от пользователя

Здравствуйте.

Подскажите, с одной проблемой. У меня на диске была установлена Windows 10, затем я установил еще одну Windows. Теперь по умолчанию после включения компьютера — загружается именно вторая новая система (мне же приходится вручную на этапе загрузки успевать указывать свою «родную» 10-ку).

Как сделать так, чтобы по умолчанию стартовала моя основная Windows 10. Спасибо! 

Здравствуйте.

Да, вы правы, при установке еще одной версии ОС Windows — она будет загружаться по умолчанию! Исправить это можно 👉 в свойствах системы (ниже покажу на примерах, как это делается).

*

Настройка загрузки: выбор ОС по умолчанию

Если установлено несколько версий ОС Windows 7/10/11

Вариант 1

Итак…

Обратите внимание на фото с окном выбора ОС ниже 👇 (такое, обычно, бывает при использовании Windows 10/11, в Windows 7 — просто список на «черном» фоне).

Так вот, в идеале в нижней части окна у вас должна быть ссылка «Изменить значения по умолчанию или выбрать другие параметры» — ее и нужно нажать! (примечание: отображаться может не всегда, у некоторых эта ссылка «уходит» за границы экрана и ее ну видно — в этом случае используйте др. способы, приведенные ниже).

Далее появится окно, в котором вы сможете установить таймер (как долго будет отображаться окно с выбором ОС) и выбрать ОС по умолчанию. Если предложенных параметров недостаточно — загрузите пока какую-нибудь копию Windows и переходите к нижеприведенным инструкциям.

*

Вариант 2

Выбрать ОС Windows по умолчанию (как уже говорил выше) можно в 👉 свойствах системы.

Самый простой способ открыть их — вызвать меню «Выполнить» (сочетание кнопок Win+R) и использовать команду sysdm.cpl (также это команду можно использовать в диспетчере задач).

После нужно перейти во вкладку «Дополнительно / параметры загрузки и восстановления». См. скриншот ниже. 👇

В появившемся окне вы сможете выбрать нужную ОС (для ее загрузки по умолчанию) и установить таймер. См. пример на скрине ниже. 👇

Важно! Рекомендую с осторожностью выставлять значение «0» в таймере отображения списка ОС Windows! Например, если вы ошибочно укажите «0» и выберите «неработающую» ОС — могут быть сложности при загрузке… (и придется прибегать к восстановлению).

*

Вариант 3 (+ удаление «ненужных» ОС)

Этот способ хорош еще и тем, что позволяет удалить ненужные ОС (правда, с этим следует быть осторожным: если надумали удалять что-то — 👉 см. эту инструкцию).

Сначала нажать сочетание Win+R, и в окно «Выполнить» вставить команду msconfig, подтвердить клавишей Enter.

Должно открыться окно «Конфигурация системы» — нам нужна вкладка «Загрузка». В ней можно выбрать ОС, которая будет загружаться по умолчанию (+ удалить ненужную ОС), установить таймаут и пр. См. пример ниже. 👇

*

Если установлена Linux + ОС Windows (меню GNU GRUB)

В этом случае наиболее простой и быстрый путь сконфигурировать загрузчик (GNU Grub) — это воспользоваться утилитой с графич. интерфейсом Grub Customizer. Она позволит изменить не только очередь загрузки, но и установить фоновое изображение, цвет и размер шрифта, и многое другое…

Для ее установки в Ubuntu используйте команду:

sudo apt install grub-customizer

Если появятся ошибки — попробуйте выполнить поочередно следующие команды:

sudo add-apt-repository ppa:danielrichter2007/grub-customizer
sudo apt-get update
sudo apt-get install grub-customizer

После завершения установки — запустите приложение, команда:

grub-customizer

Далее откройте окно основных настроек и установите время отображения меню Grub, а также тот пункт в списке, который будет выбран по умолчанию (в моем случае это Windows Boot Manager). 👇

Есть также вкладка «Настройки оформления» — может быть архи-полезна, если на вашем экране элементы Grub выглядят мелко / или плохо-читаемы. Шрифт текста можно увеличить вручную!

👉 Важно! После измененных настроек не забудьте нажать кнопку «Сохранить»! (+ перезагрузить компьютер)

В общем-то, при следующей загрузке ПК вы должны заметить, что по умолчанию курсор в меню стоит на той ОС, которую вы выбрали. Т.е. задача решена?! 👌😉

*

Дополнения — приветствуются!

Успехов!

👋