Sequence Demarrage

7/21/2019 Sequence Demarrage

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La Squence de dmarrage : les diffrentes tapes TSGERI

document CFPA auteur formation type doc page 1/14Squence dmarrage Toulouse BIP TSGERI Etude de cas avril 2010

UNION EUROPEENNEFonds Social Europen

Document dexploitation

La squence de dmarrage dun ordinateur


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SEQUENCE DE DEMARRAGE ................................................... ........................................................... ..........................................3

FONCTIONNEMENT...................................................................................................................................................................................3 LE BIOSOU SEQUENCE POST.................................................................................................................................................................3 LE MBR,GRUBET LILO........................................................................................................................................................................3 LE SECTEUR DE BOOT...............................................................................................................................................................................5 NTLDR(POUR WINDOWS).......................................................................................................................................................................6

LE BIOS.................................................................................................................................................................................................6

DEFINITION..............................................................................................................................................................................................6 FONCTIONNEMENT...................................................................................................................................................................................6

LE DISQUE DUR : ORGANISATION PHYSIQUE ET LOGIQUE .................................................... ..........................................7

DEFINITION :............................................................................................................................................................................................7STRUCTURE DUN DISQUE :......................................................................................................................................................................7FONCTIONNEMENT: ....................................................... ............................................................ ........................................................... ..8LA VITESSE DE ROTATION ........................................................................................................................................................................9 LE DEBIT OU DATA RATE :...................................................................................................................................................................9LE TEMPS DE RECHERCHE SEEK TIME :..............................................................................................................................................10LE FORMATAGE: .................................................. ............................................................ ........................................................... ..........10

SYSTEME DE FICHIERS.................................................................................................................................................................12

DEFINITION............................................................................................................................................................................................12 FORMATAGE ..........................................................................................................................................................................................12 LARBORESCENCE .................................................................................................................................................................................12 METADONNEES......................................................................................................................................................................................12 EXEMPLE DE SYSTEMES DE FICHIERS .....................................................................................................................................................14

Mthodologie:

Pour rdiger ce document le groupe de travail sest scind en 4 binmes, chacun traitant dune partie.Chaque binme a rdig sa partie en sappuyant sur ses connaissances techniques et au besoin ces

connaissances ont t contrles ou corriges en utilisant loutil web.

A lissue de ce travail les diffrentes parties rdiges ont t discutes par lensemble de la section,chacun apportant sa critique et son commentaire ce qui a permis de finaliser de faon collgiale lardaction du document final.

Ce travail de rdaction ayant t fait, le dlgu a t dsign par le groupe pour la mise en page.

Eventuellement des pressions et mme quelques svices ont t exercs sur cette personne parl'ensemble du groupe car le stress est un excellent stimulant.


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Squence de dmarrage

Fonctionnement-A l'allumage du PC, aprs l'appui sur le bouton marche , une impulsion lectrique est envoye dans

la carte mre, ce qui fait dmarrer l'alimentation permettant le fonctionnement de cette carte mre et desdiffrents composants lis elle.

Le BIOS ou squence POSTLe processeur va alors permettre le lancement du BIOS ().Le BIOS s'occupe de tester et d'initialiser

tous les matriels. On appelle aussi cette partie la squence POST (Power On Self Test) ou encore squenceprboot. C'est la squence durant laquelle tous les composants vont tre tests de mme que leur compatibilit

Le MBR,GRUB et LILOLa zone d'amorce appele MBR (master boot record) est le nom donn au premier secteur adressable

d'un disque dur et donc prend le relai pour dtecter les partitions actives du disque dur.Le MBR (Master Boot Record) ou table de partition en franais, permet de trouver la partition active du

disque.Sa taille est de 512 octets.

Les 4 parties principales du MBR sont (dans l'ordre tels qu'ils apparaissent dans le MBR):

Le code de dmarrage (BootCode en anglais) Le volume d'octets (volume bytes) La table de partition (partition table) La signature d'octets (signature bytes)

Le code de dmarrage:cette partie du MBR est lu par le BIOS de l'ordinateur lorsque l'ordinateur estdmarr. Lorsque l'ordinateur termine ses propres procdures de dmarrage (faire quelques vrifications) etse prpare dmarrer le systme d'exploitation, le code de dmarrage de l'MBR est lu en premier. Celapermet l'ordinateur d'interprter le reste de l'MBR.

Le volume d'octets (volume bytes):ce sont 4 octets qui sont situs aprs Le code de dmarrage(BootCode) et juste avant la table de partition. Windows 2000 et Windows XP utilisent ces 4 octets pouridentifier les volumes montables sur le disque dur. Si ces octets sont modifis ou effacs du MBR,Windows 2000/XP va passer par une simple dtection du matriel ronde qui r-identifier tous les volumessur le disque. Cela se fait au cours du prochain dmarrage de Windows aprs avoir chang le volumed'octets. Les lettres de lecteur attribues des volumes pourraient changer aprs cela.

La table de partition (partition table):il s'agit d'une squence de 64 octets (4 x 16) qui permettentd'identifier les 4 premiers (ou moins) partitions primaires sur un disque dur. Il y a une espace pourl'identification des 4 partitions. Chaque identification d'un partition est compos de 16 octets qui dcrivent


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un certain nombre de choses sur la partition, tel que: o il commence, de quel type il est, quelle est sa taille,est-il une partition active ou non, etc. Une de ces 4 descriptions de partition peut tre utilis pour dcrireune partition tendue, qui elle-mme peut alors contenir des lecteurs logiques. Les lecteurs logiques ne sontpas dcrits dans le MBR.

Une partition active est la partition partir de laquelle le systme d'exploitation est dmarr. Ce doit treune partition principale, et il ne peut tre qu'un (1) partition principale active tout moment. S'il y a, parexemple, seulement 2 partitions sur un disque dur, les 32 premiers octets de la table de partition (2 x 16)contiendront la description de ces partitions. Les autres 32 octets doit tous contiennent des zros. Donc, lasuppression d'une partition consiste mettre des zros dans la description de la partition choisie.

La signature d'octets (signature bytes):ce sont 2 octets qui sont utiliss pour dsigner un secteurimportant. Ils peuvent tre trouvs juste aprs le MBR, mais il existe d'autres secteurs qui contiennent cesoctets ainsi. Si elles ne sont pas trouves aprs le MBR, l'ordinateur ne sera pas en mesure de lire le MBR(car il ne sera pas reconnu comme un secteur important).

En conclusion; le MBR est constitu (compos) de:

440 octets de BootCode, suivi par 4 octets contient les information du volume, suivi par 2 octets qui ne sont pas utiliss (pas sure), suivi par 64 octets qui contiennent des descriptions de la partition, ensuite 2 octets qui est de prs le MBR


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Une fois que cette partition est identifie, le MBR va charger le secteur de boot correspondant ettransfrer ensuite l'excution ce dernier.

Lquivalent Linux est LILO ou GRUB qui est charg de lancer la partition active.

Zone d'amorce windows 1

Zone d'amorce Linux LILO

Zone d'amorce Linux GRUB

Le secteur de boot

Une fois que le MBR lui a donn la main, le secteur de boot va charger les 15 secteurs qui le suivent surle disque et va ensuite transfrer le contrle un programme prsent sur ces secteurs.

Ces 15 premiers secteurs sont appels " Boostrap Code " et s'occupent de localiser puis de transfrerl'excution au fichier de boot


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NTLDR (pour windows)-A ce stade, le chargeur d'amorage NTLDR (NT Loader) s'excute ce qui permet lorsque plusieurs

systmes d'exploitation sont installs sur la machine, quel systme on souhaite amorcer.

LE BIOS

DfinitionLe bios(Basic Input Output System) est un logiciel intgr dans une rom(mmoire morte) la

carte mre et dont la fonction est dassurer une communication basique entre le processeuret lespriphriques en attendant quun ventuel systme dexploitation soit lanc. Son fonctionnement estrelativement basique : il envoie ses requtes par le biais du processeur, le vrai moteur de l'ordinateur.

FonctionnementCe logiciel est la base du dmarrage et du fonctionnement dun ordinateur et est crit en langage

machine, le langage de plus bas niveau que l'ordinateur puisse interprter. Il soccupe de tester puis deconfigurer les composants afin de sassurer de leur fonctionnement au moment du dmarrage du systmedexploitation. A la fin de cette squence dans le cas d'un succs (priphriques fonctionnels etconfigurs), le bios passe la main au systme d'exploitation qui va donc dmarrer.

Lebiosest configurable par l'utilisateur au dmarrage de la machine (souvent en appuyant sur la toucheF2, suppr., etc).


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exemple interface configurration BIOS

Ainsi l'utilisateur peut rgler divers paramtres majeurs tels que la squence de boot(ex: l'ordre danslequel les priphriques de stockage vont tre tests afin de dtecter lventuelle prsence dun OS poureffectuer son lancement), la date et lheure de lhorloge systme, la vitesse du bus de la machine.

Le bios est donc un lment primordial au dmarrage et au bon fonctionnement de tout

ordinateur.

Le Disque Dur : Organisation physique et logique

Dfinition :Le disque dur(Hard Disk ou HD en anglais) est un support magntique de stockage de donnes

numriques.

On parle de "hard disk" (disque dur) par opposition aux "floppy disk" (disque mou) que sont lesdisquettes.

Structure dun disque :Un disque dur est constitu de plusieurs plateaux physiques superposs :

Chacun des disques physiques est organis en pistescirculaires appeles pistes et en secteurscorrespondant des parties du disque, un peu comme les sections d'un camembert. Sur le schma vouspouvez visualiser une piste (Track) en jaune et un secteur (Sector) en bleu.


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Fonctionnement :

Afin d'accder aux informations, il sera ncessaire d'identifier la face, l'adresse de la piste et l'adresse dusecteur.

Pour faciliter la recherche des informations, les disques durs utilisent une unit de stockage appele clusters qui sont composs d'un certain nombre de secteurs.

Les ttes de lecture/criture sont dites inductives , c'est--dire qu'elles sont capables de gnrer unchamp magntique.

C'est notamment le cas lors de l'criture : les ttes, en crant des champs magntique ou non, viennent

polariser la surface du disque en une trs petite zone, ce qui se traduira lors du passage en lecture par deschangements de polarit induisant un courant dans la tte de lecture, qui sera ensuite transform par unconvertisseur analogique numrique (CAN) en 0 et en 1 comprhensibles par l'ordinateur.


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On pourra donc dfinir la capacit d'un disque dur sur base du nombre de faces, du nombre depistes et du nombre de secteurs

Il est galement dfini une densit de stockage pour chaque secteur, cette densit reprsente la quantitde donnes que l'ont peut crire sur un secteur.

Elle se mesure en bits ou en kilobits par mm2 (ou en Bits Per Square Inch - BPSI).

La vitesse de rotationLa vitesse de rotation va avoir une influence sur la rapidit d'accs aux donnes. La dernire gnration

de disques durs atteint des vitesses de rotation suprieures 10.000 tours/minute.

Le cache de donnesIl y a moyen d'optimiser les performances en lisant prmaturment des donnes qui pourraient tre

requises plus tard et en les stockant dans une mmoire cache ou tampon (Read Look-AheadBuffer),L'implmentation correcte de ce type de

Mmoire tampon permet d'augmenter significativement les performances du disque dur.

ON EXPRIME COMMUNMENT LA PERFORMANCE D'UN DISQUE DUR SELON LESCRITRES SUIVANTS :

Le dbit ou Data Rate :

Cela exprime, en octets par seconde, le dbit de transfert des donnes entre le disque dur et la carte-mre.


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Le temps de recherche Seek Time :

Il exprime, en millisecondes, le temps ncessaire entre une requte de la machine et le transfert dupremier Byte.

La performance de ces contrleurs aura une influence directe sur la vitesse d'accs aux donnes parles applications Le(s) disque(s) dur(s) sont connects la carte-mre par l'intermdiaire d'un ou plusieurscontrleur(s)..

Le formatage :

- Organise l'identification des pistes et des secteurs de telle manire qu'ils puissent tre reconnus par lesystme d'exploitation.

C'est lors du formatage rel, que l'on va dfinir la faon de coder et de retrouver chaque secteur, et ce,selon le systme d'exploitation utilis.

- Chaque systme de formatage utilise sa propre table d'allocationdes fichiers (File allocation Table ouFAT) qui n'est rien d'autre que la table des matires du disque dur. La table d'allocation est une table quiindique les correspondances entre les secteurs ou clusters et les fichiers Chaque systme de formatageutilise ses propres vecteurs dtats qui permettent d'indiquer si un secteur est utilis ou pas.

- L'tat de chaque secteur est matrialis par un bit (0 = vide ; 1 = occup).

- Chaque systme de formatage utilise galement sa propre organisation des fichiers et desrpertoires.

- Formatage Physique formatage bas niveau) :Le formatage physique consiste ainsi organiserla surface de chaque plateau en entits appeles pistes et secteurs, en polarisant grce aux ttesd'criture des zones du disque.

- Formatage Logique (formatage haut niveau):Le formatage logique s'effectue aprs leformatage de bas niveau, il cre un systme de fichiers sur le disque, qui va permettre unsystme d'exploitation (DOS, Windows, Linux, OS/2, Windows NT, ...) d'utiliser l'espace disquepour stocker et utiliser des fichiers.


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comportement HDD au dmarrage 1


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Systme de Fichiers

DfinitionUn systme de fichiers(fs,file systemoufilesystemen anglais) ou systme de gestion de fichiers

(SGF) est une structure de donnes permettant de stocker les informations et de les organiser dans des fichierssur ce que l'on appelle des supports de stockage persistant (disque dur, disquette, CD-ROM, cl USB, disquesSSD, etc.).

FormatageLe formatagedun disque permet de crer un systme de fichiers sur le disque, qui va permettre un

systme d'exploitation (DOS, Windows, UNIX, ...) d'utiliser l'espace disque pour stocker et utiliser desfichiers.

L'objectif du systme de fichiers est de permettre l'accs au contenu du fichier(l'ouverture du fichier,sa copie dans un second emplacement ou sa suppression) partir de son chemin d'accs, form d'un nomprcd d'une liste de rpertoires imbriqus.

LarborescenceLarborescenceest compose dun dossier racine, lui-mme compos de sous dossiers.Un dossier permet lorganisation des fichiers (un dossier est un fichier particulier qui permet de lister

des fichiers).

MtadonnesChaque fichier est compos de mtadonnes, celles-ci permettent lauto-rfrencement, lindexation

dun fichier (ce qui facilite la recherche des donnes, exemple : droits des utilisateurs, date decration/modification, taille, groupes utilisateurs.).


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exemple systme fichier linux- arboresce 1

1

exemple organisation arborescence window 1


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Exemple de systmes de fichiers

Le choix du systme de gestion des fichiers se fait principalement en fonction du systmedexploitation :

-Fat (16 et 32), NTFS pour Windows,-EXT2, EXT3 pour LINUX,-HFS, HFS+ pour MAC,-UFS pour Unix

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