Installieren von Betriebssystemen

Transkript

1 Einf. in die Betriebssysteme II Praktikum/4 Seite 1 Installieren von Betriebssystemen Aufteilen einer Festplatte in Partitionen Der Speicherplatz einer Festplatte kann in Partitionen (zusammenhängende Bereiche) aufgeteilt werden. Es muss mindestens eine Partition erstellt werden. Eine Partition kann in mehrere logische Laufwerke unterteilt werden. Ein Betriebssystem wird in einer Partition oder in einem logischen Laufwerk installiert. Zwei Fälle Es wird auf der Festplatte nur eine Partition eingerichtet, in die das Betriebssystem installiert wird. Es werden mehrere Partitionen eingerichtet, dann können mehrere Betriebssysteme installiert. Im ersten Fall wird die Partitionierung i.a. durch das Installationsprogramm mit abgehandelt. Im zweiten Fall muß man vor der Installation des ersten Betriebssystems die Partitionierung durchführen. Partitionierung Das Programm zur Partitionierung heißt fdisk (in DOS, OS/2 und Linux). In der Regel wird man, wenn man ein Windows-Betriebssystem installiern möchte, fdisk von DOS oder Windows benutzen. DOS kennt pro Laufwerk eine primäre Partition und eine erweiterte Partition. Die erweiterte Partition kann in logische Laufwerke unterteilt werden. DOS muß in der primären Partition installiert werden. Andere (weniger dominante) Betriebssystem können auch in logischen Laufwerken installiert werden. Windows wird in der Regel auch in der DOS-Partition installiert. Es können maximal 4 primäre Partitionen auf einer Festplatte eingerichtet werden. Eine Rolle spielt dabei die Bootfähigkeit der Partitionen und Laufwerke. Vom BIOS her sind nur primäre Partitionen bootfähig. Will man ein Betriebssystem in einem logischen Laufwerk starten, so wird ein Bootmanager benötigt, der in einer eigenen (aktiven) primären Partition(zB OS/2) sitzt oder im Bootsektor der aktiven primären Partition(zB der Lader LILO von Linux). Will man eine Festplatte partitionieren, so muß man das Betriebssystem des gewünschten Partitionsprogrammes laden. Dies geschieht über eine Systemdiskette (in DOS, OS2, Windows und Linux), dazu kann in der Regel die Installationsdiskette verwendet werden. Es gibt mittlerweile Partitionsprogramme, die im laufenden Betrieb eine Festplatte umpartitionieren könne. Im Praktikum wird die Partitionierung mit DOS und OS2 gezeigt werden. OS2 installiert gleich noch einen Bootmanager. Aufbau einer partitionierten Festplatte Part.Tab. Bootsekt. Part.Tab. Bootsekt. Bootsekt. Dyn.. Liste Primäre Partition log. Laufwerk log. Laufwerk Erweiterte Partition

2 Einf. in die Betriebssysteme II Praktikum/4 Seite 2 Partitionstabelle Die Start- und Endeangaben für die Partitionen sind die Argumente für die BIOS INT 13h Aufrufe: Kopf in Register DH (BYTE), Spur/Zylinder/Sektor in CX (WORD). Ein Beispielprogramm finden Sie in l:\assmus\lv\ws99\ebs2\4\sektor1.c. Das Programm benötigt die Laufwerknummer (80 oder 81), die Kopfnummer und die Spur/Zylinder/Sektor-Angabe jeweils in Hexadarstellung. Optional kann auch ein Dateiname noch angegeben werden. Der adressierte Sektor wird am Bildschirm ausgegeben und evtl. in die angegeben Datei geschrieben. Das Programm funktioniert nicht bei Windows NT, da dort ein direkter Zugriff auf Sektoren nicht zulässig ist. Bootsektor Der Bootsektor ist der erste Sektor in einer Partition oder dem log. Laufwerk. Er enthält den Programmtext zum Starten des Betriebssystems. Der Inhalt ist betriebssystemabhängig! Beispiel DOS und Windows:

3 Einf. in die Betriebssysteme II Praktikum/4 Seite 3 Beispiel Im Verzeichnis l:\assmus\dienstprogramme\hedit finden Sie den Hexa-Editor Hedit. Mit diesem Editor können Sie die Partitionstabellen und die Bootsektoren einer Festplatte, die sich als Dateien im Verzeichnis l:\assmus\lv\ws99\ebs2\4\beispiel befinden, ansehen. Ziehen Sie dafür im Explorer Hedit mit der rechten Maustaste auf den freien Bildschirm(Desktop) und stellen Sie eine Verknüpfung her. Die Dateien können Sie öffnen, wenn sie diese mit der linken Maustaste auf den Hedit-Ikon ziehen. Die Festplatte ist mit Windows NT partitioniert und formatiert worden. Es gibt eine primäre Partition mit einem bootfähigen DOS und eine erweiterte Partition mit drei Laufwerken. Laufwerk 1 enthält Linux, Laufwerk 2 den Linux-Swapbereich, Laufwerk 3 einem DOS/Windows-Datenbereich. Part.Tabelle Primäre Partition DOS Erw. Partitionstab. Laufwerk 1 LINUX Laufwerk 2 Swap Laufwerk 3 NULL NT/DOS Die Partitionstabelle der erweiterten Partition wird als dynamische Liste fortgesetzt.

4 Einf. in die Betriebssysteme II Praktikum/4 Seite 4 Datei Inhalt Adresse Kopf Zyl/Sektor Ptab.hex Partitionstabelle, Partitionscode, 2 Zeiger( prim. 1 1, erweitert ) 0 1 Primpart.hex DOS-Bootsektor 1 1 Eptab1.hex Partitionstab. der erw. Part., 2 Zeiger (1.Laufw , nächste Tab. 0 41) Epart1.hex Linux-Bootsektor mit LILO Eptab2.hex Partitionstab. der erw. Part., 2 Zeiger(2. Laufw. 1 41, nächste Tab. 0 d41) 0 41 Epart2.hex Linux-Swap (Inhalt FFFFFFFF...) 1 41 Eptab3.hex Partitionstab. der erw. Part., 1 Zeiger (3. Laufwerk 1 d41) 0 d41 Epart3.hex WindowsNT-Bootsektor (nicht aktiv) 1 d41 Installation von Betriebssystemen DOS DOS wird über Installationsdisketten installiert. Dabei ist auf der ersten Diskette DOS bootfähig vorhanden. Ist DOS geladen, so wird die gesamte Festplatte (Nr 80h) als primäre Partition eingerichtet und mit dem FAT-Dateisystem formatiert. (oder) eine bestehende Formatierung beibehalten. DOS benötigt aber eine primäre Partition auf der ersten Festplatte(80h). Diese Partition wird mit dem FAT-Dateisystem formatiert. Anschließend werden die Systemdateien in die Partition übertragen. Der Bootsektor wird bereits während der Formatierung eingetragen. War ein Bootmanger eingerichtet, so wird dieser von DOS abgehängt. Er muß anschließend re installiert werden (die Bootmanager können i.a. mit DOS umgehen). Windows NT Im Prinzip werden alle Windows ähnlich wie DOS installiert. Wegen des Umfangs wird als Medium i.a. eine CD oder ein Netzlaufwerk verwendet. Mit 3 Setup-Disketten wird zuerst eine DOS-Variante gebootet. Die Installationspartition wird entweder mit dem FAT-Dateisystem oder mit dem NTFS-Dateisystem formatiert. Der Installationsvorgang wird über einen Assistenten gesteuert. Wichtig ist, daß das gebootete DOS das CD-Laufwerk unterstützt, bzw das Netz. Fall CD: Es wird ein DOS gebootet, das dann testet, welches CD-Laufwerk vorhanden ist. Daraufhin werden die entsprechenden Treiber in der Config.sys und dem Autoexec.bat eingebunden und das System bootet erneut. LINUX Linux kann koexistent mit DOS installiert und betrieben werden (loadlin). Auf diesen Fall soll hier nicht eingegangen werden. Die gängige Installation geschieht auch hier über Installationsdisketten und CD s. Die Installationsdisketten können über die CD mit DOS erstellt werden: Boot-Diskette und Root-Diskette. Mit den beiden Disketten kann ein LINUX-System gebootet werden. Dann wird ein Installationsprogramm aufgerufen, das die Installation menugesteuert durchführt. Zum Glück gibt es jetzt in LINUX ladbare Gerätetreiber. Nach dem Booten kann man dann die richtigen Treiber für das CD-Laufwerk (und zb SCSI-Festplatten) nachladen. Danach gibt man die Installationsquelle (das CD- Laufwerk) an. Die Root-Diskette benötigt man dann nicht mehr, wenn das CD-Laufwerk erkannt wird. Als nächstes benötigt die Installation eine Installationpartition, dies kann eine primäre Partition oder ein logisches Laufwerk sein. Weiterhin wird eine Swap-Partition benötigt.

5 Einf. in die Betriebssysteme II Praktikum/4 Seite 5 Linux hat ein eigenes Partitionierungprogramm fdisk. Dieses wird bei Bedarf aufgerufen, es behält eine evtl. vorhandene Partitionierung bei. Linux benötigt eine Partition von 500 MB und größer, eine Swap-Partition von MB. Linux bezieht sich auf die Partitionen über Gerätenamen. In unserem Beispiel sieht das so aus: /dev/hda Laufwerk (HardDisk A) /dev/hda1 primäre Partition /dev/hda2 erweiterte Partition /dev/hda5 1. Logisches Laufwerk /dev/hda6 2. Logisches Laufwerk /dev/hda7 3. Logisches Laufwerk Als Installationsziel kann /dev/hda5 gewählt werden, dort wird das Root-Verzeichnis / installiert werden (Warum? Wird später im Praktikum behandelt werden.) Als Swap-Bereich kann /dev/hda6 gewählt werden. Beide Bereiche werden entprechend formatiert. Nachdem die Partitionen und das Dateisystem korrekt vorliegen, kann der Installationsumfang festgelegt werden. Ist die geschehen, wird die Installation gestartet. Im Rahmen der Installation wird auch der gewünschte Kern abgefragt. Dies ist heute kein großes Problem mehr, es wird i.a. ein Universalkern vorgeschlagen. Der Kern wird als Datei /vmlinuz installiert. Am Schluß wird LINUX mit dem LILO (Linux Loader) bootfähig gemacht. LILO lädt /vmlinuz in den Hauptspeicher. Zur Installation ist je nach Konfiguration Handarbeit angesagt. LINUX allein auf dem Laufwerk: LILO wird in der primären Partition installiert. LINUX in einem logischen Laufwerk, DOS in der primären Partition: LILO kann in der primären Partition installiert werden und wahlweise DOS oder LINUX starten. Mit installiertem Bootmanager: LILO wird im Bootsektor des logischen Laufwerkes installiert. Booten des installierten Betriebssystems Wir nehmen an, daß von der Festplatte gebootet wird. Das Booten von einer Diskette ist ähnlich. Eine zentrale Rolle spielt dabei die BIOS-Funktionsfamilie INT 13h. Sie führt Primitivfunktionen für die Disketten und Festplatten aus. Da bei Festplatten die Plattengeometrie zu berücksichtigen ist, stellen viele Plattencontroller eine eigene INT 13h-Familie zur Verfügung. Das BIOS lädt den ersten Sektor der Festplatte an eine feste Adresse im Hauptspeicher (Detail: 0:7C00). Der erste Sektor hat bei allen Plattengeometrien dieselben Argumente für den BIOS-Aufruf 13h zum Lesen des Sektors. Danach wird der Programmcode des Sektors ausgeführt. Es wird dabei in der Partitionstabelle die aktiv gesetzte Partition gesucht. Der erste Sektor dieser Partition (Bootsektor) wird jetzt an dieselbe Hauptspeicheradresse geladen. In der Partitionstabelle stehen die korrekten Argumente für den BIOS-Aufruf 13h zum Lesen des Bootsektors. Der Programmcode des Bootsektors wird ausgeführt. Der Bootsektor enthält die nötigen Angaben zum Dateisystem der Partition und die Namen der Betriebssystemdatei(en). Diese Dateien werden in den Hauptspeicher geladen und anschließend wird zum Eintrittspunkt des Betriebssystems verzweigt. Das Betriebssystem kann sich jetzt selbst komplettieren und danach eine graphische Oberfläche oder eine Kommandozeile anbieten.