Entendendo o processo de boot do Windows XP
Neste tópico veremos como funciona o processo de boot (inicialização) do Windows 2000/XP. O processo de boot começa quando você liga o computador e se encerra com o logon no sistema. Analisaremos as ci nco fases do processo de boot:
- Seqüência de pré-boot
- Seqüência de boot
- Carga do kernel
- Inicialização do kernel
- logon.
Para que cada fase do processo de boot possa acontecer com sucesso, determinados arquivos são necessários. Na tabela 1 estão listados os arquivos necessários a cada fase do processo de boot. Systemroot indica a pasta onde estão os arquivos do Windows 2000 XP estão instalados. Na maioria das vezes é a pasta C:\winnt ou C:\Windows, mas pode ser uma pasta diferente, dependendo de como foi feita a instalação do Windows.
Veja:
> Arquivo <
> Localização <
> Fase <
Ntldr
Raiz da partição de sistema C:\
Pré-boot e boot
Boot.ini
Raiz da partição de sistema C:\
boot
Bootsect.dos
Raiz da partição de sistema C:\
boot
Ntdetect.com
Raiz da partição de sistema C:\
boot
Ntoskrnl.exe
systemroot\System32
Carga do kernel
Hal.dll
systemroot\System32
Carga do kernel
System
systemroot\System32\Config
Inicialização do kernel
Device drivers (*.sys)
systemroot\System32\Drivers
Inicialização do kernel
Na seqüência, apresento um pequeno resumo de cada uma das fases envolvidas no processo de boot.
1. Seqüência de pré-boot: Após ligado o computador, uma série de testes de hardware e detecção de dispositivos Plug and Play é processada. O partição ativa é localizada e o setor de boot desta partição é carregado na memória e executado. O arquivo Ntldr é carregado na memória e inicializado. Este arquivo é que inicia o processa de carga do Windows 2000/XP.
2. Seqüência de boot: Após ter carregado o arquivo Ntldr na memória, a seqüência de boot detecta informações sobre o hardware e os respectivos drivers, em preparação para as fases de carregamento do Windows 2000/XP. Dentro da fase de seqüência de boot, temos quatro etapas bem distintas, conforme descrito a seguir:
- Fase inicial de carga do boot: Nesta subfase, o Ntldr altera o processador do modo real de memória para o modo de 32 bit, o qual é requerido para a carga das demais funções. Um suporte mínimo de sistema de arquivos é carregado, para que o Ntldr possa achar e carregar o Windows 2000 Server, a partir de uma partição FAT ou NTFS.
- Seleção do Sistema Operacional: Nesta subfase, o Ntldr lê o arquivo Boot.ini (que detalharemos no próximo item) e apresenta um menu de opções, de tal forma que o usuário possa escolher qual o sistema operacional que será carregado, no caso de existir mais de um Sistema operacional instalado. Caso o arquivo Boot.ini tenha sido eliminado por acidente, Ntldr tenta carregar o Windows 2000/XP a partir da primeira partição do primeiro disco rígido. Neste ponto já podemos adiantar que a função do arquivo Boot.ini é fornecer informações para que o Ntldr possa exibir um menu no qual o usuário pode selecionar qual o sistema operacional deve ser carregado. No arquivo Boot.ini também está a definição de qual é o sistema operacional padrão, ou seja, aquele que será inicializado, caso o usuário não faça nenhuma seleção no menu de inicialização.
- Detecção de hardware: É feita pelos arquivos Ntdetect.com e Ntoskrnl.exe. Os dispositivos de hardware detectados pelo arquivo NTDETECT.COM são passados para o arquivo NTLDR, o qual gravará estas informações na Registry, na chave HKEY_LOCAL_MACHINE\HARDWARE. O Windows XP detecta, automaticamente, dispositivos tais como: Portas de comunicação, processadores de ponto flutuante, drives de disquete, teclado, mouse, portas paralelas, dispositivos SCSI, adaptadores de vídeo e assim por diante.Nota: Esta seqüência é idêntica (para não dizer igual) a seqüência de boot do Windows 2000. Compare o texto deste item com o texto da Lição 7 da Unidade IX, do livro “Série Curso Básico & Rápido Microsoft Windows 2000 Server”, de minha autoria, publicado pela Axcel Books (www.axcel.com.br).
- Seleção de configuração: Após a detecção do hardware, você terá a oportunidade de acessar uma lista com diferentes Perfis de Hardware, caso você tenha criado outros perfis além do perfil padrão. Um Perfil de Hardware é uma configuração que pode fazer com que o Windows 2000/XP ignore determinados componentes de hardware e com isso não carregue os drivers para estes componentes, quando da inicialização do sistema.
3. Carga do kernel: Durante esta fase, o arquivo Ntoskrnl.exe é carregado, porém ainda não é incializado. O arquivo hal.dll é carregado na memória. Drivers para dispositivos de hardware de baixo nível, como por exemplo, discos rígidos, são carregados. Dispositivos de hardware de baixo nível, são aqueles dispositivos que precisam ser inicializados antes do que os demais, de tal forma que o processo possa prosseguir. Uma série de retângulos, em seqüência, é exibida na tela, a medida que os dispositivos são carregados. Neste momento ainda não foi carregada a interface gráfica do Windows 2000/XP. Nesta fase a chave da Registry HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM é carregada a partir do arquivo Systemroot\System32\Config\System. As informações da Registry estão gravadas em arquivos na pasta Systemroot\System32\Config, onde Systemroot representa a pasta onde o Windows 2000/XP foi instalada. Em seguida um “control set” (conjunto de controle) é selecionado e carregado. Um control set representa um conjunto de configurações que definem quais drivers e serviços serão carregados e inicializados automaticamente pelo Windows 2000/XP. Conforme veremos em um dos próximos tutoriais, onde falaremos sobre Last Know Good Configuration, o conceito de control set é importante na recuperação do sistema quando usamos a opção Last Know Good Configuration.
4. Inicialização do kernel: Após ter sido completada a fase da carga do kernel, este é inicializado e o Ntldr passa o controle para o kernel do sistema. Nesta etapa é exibida uma tela gráfica, com uma barra de status indicando o andamento do processo. Nesta etapa os drivers de dispositivos de baixo nível, carregados na fase anterior, são inicializados. Também é nesta fase, que os diversos Serviços configurados para inicializar automaticamente, são inicializados. Por exemplo o DNS, Inetinfo (Servidor Web – Internet Information Server), e qualquer outro serviço instalado no Windows 2000/XP As seguintes etapas são executadas durante esta etapa:
- A chave HKEY_LOCAL_MACHINE\HARDWARE é criada usando como base as informações coletadas na etapa de Detecção de Hardware da fase de Seqüência de boot, descrita anteriormente.
- Criação de uma cópia do control set utilizado – Clone Control set: É feita uma cópia do control set utilizado. Esta cópia poderá ser utilizada posteriormente, caso alterações feitas no control set atual, impeçam a inicialização do Windows XP.
- Os drivers de hardware que foram carregados na fase de Carga do Kernel são agora inicializados. Cada driver possui um parâmetro de configuração chamado ErrorControl. Este parâmetro define a maneira como o Windows 2000/XP irá proceder, caso algum erro aconteça na inicialização do driver. Os valores possíveis para este parâmetro são os seguintes:
a. 0×0: Ignore. Caso ocorra algum erro na inicialização do driver, o Windows 2000/XP simplesmente ignora o erro e continua a inicialização dos demais drivers. Nenhuma mensagem de erro será exibida.
b. 0×1: Normal. Uma mensagem de erro será exibida e o processo de Inicialização do Kernel continua.
c. 0×2: Severe. O processo de boot falha, o computador será reinicializado e serão utilizadas as configurações definidas no control set Last Know Good Configuration, ou seja, as configurações que foram gravadas como sendo as configurações da última inicialização com sucesso serão utilizadas. Se o erro ocorre novamente, quando o computador já está utilizando o control set Last Know Good Configuration, o erro será ignorado e a inicialização do Kernel continuará com a inicialização dos demais drivers.
d. 0×3: Critical. O processo de boot falha, o computador será reinicializado e serão utilizadas as configurações definidas no control set Last Know Good Configuration, ou seja, as configurações que foram gravadas como sendo as configurações da última inicialização com sucesso serão utilizadas. Se o erro ocorre novamente, quando o computador já está utilizando o control set Last Know Good Configuration, a seqüência de boot será interrompida e uma mensagem de erro será exibida. Este valor é utilizado para os dispositivos de hardware que são fundamentais para a inicialização do sistema. Por exemplo, o boot não tem como continuar se o Windows 2000/XP não conseguir inicializar os drivers para acesso ao sistema de discos.
- Os serviços configurados para inicialização automática são inicializados e carregados na memória do computador. Os serviços são inicializados em uma ordem específica, de acordo com as dependências existentes entre os respectivos serviços. Por exemplo, vários serviços dependem do serviço Remote Procedure Call (RPC). O serviço RPC deve ser inicializado antes dos serviços que dele dependem, caso contrários a inicialização destes últimos irá falhar.
5. Logon: Nesta fase o subsistema Win32 automaticamente inicializa o serviço Winlogon.exe, o qual inicializa a Autoridade local de segurança – LSA – Local Security Authority (Lsass.exe), e finalmente a janela de logon é exibida. O processo de inicialização do Windows 2000/XP, somente é considerado OK, quando o usuário efetua o logon. Após o logon ter sido feito com sucesso o Windows 2000/XP copia as configurações do Clone control set para o Last Know Good Configuration control set, ou seja, o Windows XP considera que as configurações atuais representam a última configuração que permitiu uma inicialização com sucesso – Last Know Good Configuration.
Pode parecer um pouco complexo, porém conhecer o processo de boot do Windows 2000/XP é de fundamental importância para o Administrador do sistema e para os técnicos de suporte, principalmente quando surgem problemas e o computador não consegue inicializar com sucesso. Informações mais detalhadas sobre o processo de boot podem ser encontradas na Ajuda do Windows 2000/XP e também nos links apresentados no final deste tutorial.
Agora passaremos a analisar alguns tópicos importantes para a inicialização e manutenção do Windows 2000/XP em funcionamento. Vamos iniciar por um estudo detalhado do arquivo Boot.ini.
O arquivo Boot.ini
O arquivo Boot.ini é criado durante a instalação do Windows 2000/XP. Este arquivo é gravado na partição ativa, ou seja, na partição que é utilizada para inicializar o Windows 2000/XP. Normalmente a partição ativa é o drive C:\. Durante a fase de inicialização do Windows 2000/XP, o arquivo NTLDR lê o conteúdo do arquivo Boot.ini e utiliza este conteúdo para montar o menu de opções, no qual você pode selecionar o Sistema Operacional a ser carregado. O arquivo Boot.ini é bastante útil quando temos mais de um Sistema Operacional instalado no mesmo computador. Neste caso, as informações do arquivo Boot.ini são utilizadas pelo NTLDR para exibir um menu, no qual selecionamos o Sistema Operacional a ser carregado.
Por exemplo, em casa, tenho um computador de teste onde estão instaladas versões de avaliação do Windows 98, do Windows 2000 Server em Inglês, do Windows 2000 Server em Português, do Windows 2000 Professional e do Windows XP Professional. Ao inicializar este computador é exibido um menu como os diferentes Sistemas operacionais instalados, no qual seleciono qual o sistema desejo carregar.
Na listagem a seguir coloco uma cópia do arquivo boot.ini do computador citado no parágrafo anterior:
Arquivo boot.ini de um computador com cinco versõess diferentes do Windows instaladas:
[boot loader]
timeout=30
default=multi(0)disk(0)rdisk(1)partition(2)\WXPPRO
[operating systems]
multi(0)disk(0)rdisk(1)partition(2)\WXPPRO=”Microsoft Windows XP Professional” /fastdetect
multi(0)disk(0)rdisk(1)partition(1)\WINNT=”Microsoft Windows 2000 Server - Portugues” /fastdetect
multi(0)disk(0)rdisk(1)partition(1)\W2KSRVIN=”Microsoft Windows 2000 Server” /fastdetect
multi(0)disk(0)rdisk(1)partition(2)\WINNT=”Microsoft Windows 2000 Professional” /fastdetect
C:\=”Microsoft Windows 98″
O arquivo boot.ini possui duas seções distintas:
- [boot loader]
- [operating systems]
Na seção [boot loader] é informado qual o Sistema Operacional padrão, ou seja, qual o Sistema Operacional será carregado caso o usuário não selecione uma das opções do menu. Nesta seção também é definido durante quanto tempo o menu será exibido. No nosso exemplo, o menu será exibido durante 30 segundos: timeout=30. Neste exemplo também está definido que será carregado o Sistema Operacional instalado na partição default=multi(0)disk(0)rdisk(1)partition(2)\WXPPRO. O sistema definido como padrão (default), será carregado se o usuário não selecionar nenhuma opção do menu.
Nota: Logo em seguida falaremos sobre a sintaxe utilizada pelo arquivo Boot.ini para indicar a partição onde estão gravados os arquivos do Sistema Operacional associado a cada opção. No nosso exemplo temos o caminho: default=multi(0)disk(0)rdisk(1)partition(2)\WXPPRO. Este caminho também é conhecido como caminho ARC - Advanced RISC Computing.
Na seção [operating systems] é exibida a lista de Sistemas Operacionais instalados e disponíveis para uso. Cada linha indica um Sistema Operacional instalado e para indicar a pasta onde estão os arquivos do respectivo Sistema Operacional é utilizado o caminho ARC, que será detalhado logo em seguida. Após o caminho podem ser fornecidas chaves que alteram a maneira como o respectivo Sistema é inicializado, como no exemplo a seguir, onde foi utilizada a chave /fastdetect. Estudaremos as chaves disponíveis mais adiante. Esta lista poderá ter, no máximo, 10 elementos.
multi(0)disk(0)rdisk(1)partition(2)\WXPPRO=”Microsoft Windows XP Professional” /fastdetect
O que vem após o sinal de igual (=), entre aspas, é simplesmente uma descrição. Esta é a descrição que é exibida no menu de inicialização.
Nota: Observe que para o Windows 9x ou Me, é fornecido o caminho tradicional, no nosso exemplo C:\=”Microsoft Windows 98″, informando que o Windows 98 está na partição C:\. O que vem após o sinal de igual (=), entre aspas, é simplesmente uma descrição. Esta é a descrição que é exibida no menu de inicialização.
Para finalizar precisamos detalhar dois pontos importantes:
- A sintaxe dos caminhos ARC.
- As chaves que podem ser utilizadas no arquivo Boot.ini.
Entendendo a sintaxe dos caminhos ARC
Vamos detalhar as diversas partes que compõem um caminho ARC. Considere os dois exemplos a seguir:
multi(0)disk(0)rdisk(1)partition(2)\WXPPRO
scsi(0)disk(0)rdisk(1)partition(2)\WXPPRO
- multi ou scsi: Na primeira parte do caminho temos duas opções: multi ou scsi. Utilizamos scsi em uma única situação: quando temos uma controladora SCSI com a BIOS desabilitada, o que é uma situação muito rara. Em todas as demais situações utilizamos multi para a primeira parte do caminho ARC. O número entre parênteses indica a ordem em que os adaptadores são carregados. Por exemplo, se você tiver um computador com dois adaptadores IDE instalados. O caminho dos discos do primeiro adaptador inicia com multi(0) e o caminho dos discos do segundo adaptador inicia com multi(1).
- disk: Indica a posição (ID) do disco SCSI e somente é utilizado quando a primeira parte do caminho começa com scsi. Quando a primeira parte for multi, esta parte será sempre disk(0).
- rdisk: Um número que identifica o disco dentro da controladora. Para controladores SCSI este número será ignorado. Sempre inicia com o valor zero. Por exemplo, se você tiver um computador com duas controladores IDE e dois discos em cada controladora, teremos as seguintes combinações possíveis:multi(0)disk(0)rdisk(0) -> Primeiro disco da primeira controladora.
multi(0)disk(0)rdisk(1) -> Segundo disco da primeira controladora.
multi(1)disk(0)rdisk(0) -> Primeiro disco da segunda controladora.
multi(1)disk(0)rdisk(1) -> Segundo disco da segunda controladora. - Partition: Indica o número da partição/volume dentro do disco. O valor entre parênteses começa com 1, diferente dos valores dos outros parâmetros que iniciam sempre com zero. Por exemplo, se você tiver um computador com duas controladores IDE e dois discos em cada controladora. No primeiro disco da primeira controladora você tem uma única partição e nos demais discos duas partições, teremos as seguintes combinações possíveis:multi(0)disk(0)rdisk(0)partition(1)-> Primeira partição do primeiro disco da primeira controladora.
multi(0)disk(0)rdisk(1)partition(1)-> Primeira partição do segundo disco da primeira controladora.
multi(0)disk(0)rdisk(1)partition(2)-> Segunda partição do segundo disco da primeira controladora.
multi(1)disk(0)rdisk(0)partition(1)-> Primeira partição do primeiro disco da segunda controladora.
multi(1)disk(0)rdisk(0)partition(2)-> Segunda partição do primeiro disco da segunda controladora.
multi(1)disk(0)rdisk(1)partition(1)-> Primeira partição do segundo disco da segunda controladora.
multi(1)disk(0)rdisk(1)partition(2)-> Segunda partição do segundo disco da segunda controladora.
O que vem após o caminho ARC é o nome da pasta, dentro da partição especificada pelo caminho ARC, onde estão os arquivos do Sistema Operacional. No exemplo que demos no início deste tópico temos o seguinte caminho:
multi(0)disk(0)rdisk(1)partition(2)\WXPPRO
O que representa esta caminho? Lendo de trás para frente temos a seguinte interpretação:
- A pasta WXPPRO -> \WXPPRO
- da segunda partição -> partition(2)
- do segundo disco -> rdisk(1) *
- da primeira controladora -> multi(0) *
(*): Lembre que para multi, disk e rdisk os valores iniciam em zero e para partition os valores iniciam em um.
As chaves que podem ser utilizadas no arquivo Boot.ini.
Conforme descrito anteriormente, existem algumas chaves que podem ser utilizadas no arquivo Boot.ini, para alterar a maneira como cada Sistema Operacional é utilizado. A seguir descrevemos as principais chaves disponíveis. Para uma relação completa das chaves disponíveis, consulte o seguinte endereço: http://www.sysinternals.com/ntw2k/info/bootini.shtml
- /basevideo: Esta chave faz com que o Sistema Operacional seja inicializado utilizando um driver VGA com configurações padrão mínimas, suportadas pela maioria dos adaptadores de vídeo e monitores. Esta opção pode ser utilizada se você instalou um novo adaptador de vídeo (ou um novo monitor), os quais não estão funcionando corretamente, a ponto de após feito o logon, não ser possível ler as informações exibidas na tela. Neste caso você pode fazer a inicialização no Modo seguro, que descreveremos mais adiante, alterar o arquivo boot.ini adicionando a chave /basevideo. Quando o Windows 2000/XP for inicializado serão utilizadas configurações básicas do driver VGA. Você poderá fazer o logon e corrigir as configurações que estão impedindo o funcionamento correto do adaptador de vídeo ou do monitor. Feitas as correções você pode retirar a chave /basevideo para que o Windows 2000/XP carregue as configurações de vídeo normalmente. No exemplo a seguir temos uma ilustração do uso desta chave:multi(0)disk(0)rdisk(1)partition(2)\WXPPRO /basevideo
- /fastdetect=comx ou /fastdetect=comx, y,z ou /fastdetect: Com esta chave a detecção de mouse serial na inicialização será desabilitada. Comx é utilizada para especificar se a detecção deve ser desabilitada em um única porta com, como por exemplo Com1 ou Com2. É possível desabilitar a detecção em duas ou mais portas, como por exemplo Com1,2. Se não for especificada a porta Com, a detecção será desabilitada em todas as portas. Por padrão a chave /fastdetect, sem a especificação de porta, é incluída em todas as opções de Sistema Operacional do arquivo boot.ini, com exceção de linhas que correspondem ao Windows 9x ou Me.
- /maxmem:n: Com esta chave é possível definir a quantidade máxima de memória RAM disponível para o Windows 2000/XP. Por exemplo, em um computador com 256 MB de RAM instalados, se você quiser utilizar apenas 128, utilize a seguinte chave: /maxmem:128. A única justificativa para o uso desta chave é se você quiser detectar se um determinado pente de memória está com problemas.
- /noguiboot: Inicializa o Windows 2000/XP sem exibir a tela gráfica com informações sobre o andamento (Status) da inicialização.
- /sos: A medida que os drivers de dispositivos vão sendo carregados, o nome dos arquivos que estão sendo carregados será exibido no vídeo. Esta opção é útil quando o Windows 2000/XP não consegue inicializar corretamente e você quer detectar em que ponto da inicialização está o problema. Por exemplo, se você utilizar esta chave e a inicialização for interrompida no momento da carga do driver da placa de rede, este é um bom indicativo de que o problema pode ser com este driver ou com algum driver relacionado.
, configure as cores do background e forground 
como branco e preto .
