Безумие многовариантной загрузки

Принципы конфигурирования и управления средами, в которых используется одновременно несколько операционных систем.

Я часто мечтаю о будущем Windows NT. NT, которая превращается в супер-ОС. NT, в которой я могу запускать не только важнейшие офисные и бизнес-приложения, но и выполнять мультимедиа-приложения, разрабатывать программы и управлять моим любимым кондиционером. Хотя эти мечты все больше приближаются к реальности, пока NT подобной функциональности не предлагает. Под NT 4.0 не работает целый ряд приложений, а кроме того, в этой ОС отсутствует поддержка таких аппаратных технологий, как Universal Serial Bus (USB) и прикладных программных интерфейсов, которые Microsoft включила в состав Win9x (например, DirectX 5.0 и 6.0). Эти недостатки вызывают у пользователей NT обоснованное чувство разочарования. И хотя Windows 2000 (Win2K) обещает компенсировать большую часть изъянов NT, подобные обещания людей, которые работают с этой ОС сейчас, не утешают.

Вы — счастливчик, если NT 4.0 поддерживает все необходимые вам приложения, но вполне вероятно, что вам придется установить и использовать еще и другие операционные системы (например, в том случае, когда для тестирования на совместимость необходимо запускать приложения в различных версиях Windows). Каковы бы ни были причины, вынуждающие вас поддерживать несколько операционных систем, вполне возможно, что сделать это на одном ПК окажется не так-то просто. Помочь вам управлять средой, в которой используются различные операционные системы, и призваны советы, описание методик, а также обзор инструментальных средств, которые приводятся в данной статье.

NTLDR: центральная загрузка NT

Когда вы устанавливаете NT в основном разделе вашего первого жесткого диска, операционная система определяет головную запись загрузки (Master Boot Record, MBR), ориентированную на NT. Когда вы впервые включаете свой ПК, NT Setup автоматически загружает MBR, затем передает управление в NTLDR. NTLDR производит разбор файла boot.ini из корня системного раздела NT и использует boot.ini для генерации списка параметров загрузки операционной системы. Файл boot.ini содержит параметры загрузки ОС, которые понятны NT и которые обычно включают в себя записи, относящиеся к NT, но могут также содержать записи, касающиеся и других операционных систем. В разделе [Operating Systems] файла boot.ini перечислены все записи, связанные с NT, а для описания относительного местонахождения на диске каждой из записей приводится путь в формате Advanced RISC Computing (ARC). В системах, где применяется только NT, в разделе [Operating Systems] указаны как минимум две записи: одна для нормальной загрузки NT, а другая — для конфигурации запуска в режиме VGA, при которой NT загружается с помощью видеодрайвера VGA. Раздел [Operating Systems] вашего файла boot.ini может выглядеть следующим образом.

[Operating Systems] 
multi(0)disk(0)rdisk(0)partition
	(1)winnt=?Windows NT Workstation 4.0?
multi(0)disk(0)rdisk(0)partition
	(1)winnt=?Windows NT Workstation 4.0 
	[VGA mode]? /basevideo /sos

Если вы хотите установить дополнительные ОС на свой ПК и для доступа к ним использовать загрузчик NT, ваши действия будут зависеть от следующих факторов:

• если вы уже установили NT, как вы отформатировали основной раздел системы, то есть раздел, откуда загружается операционная система (например, как FAT16 или NTFS);
• какую операционную систему вы хотите установить;
• в какой раздел вы хотите установить ОС;
• к каким разделам каждая из операционных систем должна иметь доступ.

Эти факторы имеют крайне важное значение, поскольку каждая из ОС поддерживает различные файловые системы, а также имеет множество особенностей и вариаций в конфигурации дисковых разделов и размещении поддерживаемых ОС. Например, вы можете установить NT в основной или расширенный раздел (то есть, на логический диск в расширенном разделе), но DOS и Win9x вы можете установить только в основной раздел. Кроме того, NT способна поддерживать диски, содержащие несколько основных разделов, но эти конфигурации вызывают ряд проблем при работе с DOS и Win9x. В таблице 1 показаны, какие из файловых систем и типов доступа поддерживают основные операционные системы.

Чтобы определить, какую файловую систему использовать в разделе, вы должны проанализировать, каким ОС потребуется доступ к данным, размещаемым в данном разделе. Если вы храните важные документы, подготовленные в Microsoft Word и Excel, на диске, отформатированном под NTFS, вы не можете получить доступ к этим файлам, если система была загружена под Win98. Вдобавок, работая в NT вы не можете видеть данные, хранящиеся на томе FAT32 под Win95 OEM Service Release (OSR) 2.x или Win98. (Для чтения и записи на тома FAT32 из-под NT вы можете использовать дополнительные модули компании Systems Internals. Список соответствующих продуктов приведен во врезке «Ресурсы многовариантной загрузки»). Так почему же в таком случае для всех разделов в системе с многовариантной загрузкой нельзя использовать FAT16? Дело в том, что в этом случае вам придется пожертвовать дисковым пространством и производительностью, поскольку FAT16 использует кластеры большего размера и менее эффективные методы извлечения данных. Однако, в некоторых ситуациях FAT16 — это единственная возможность, которая у вас остается.

FAT16: ваш дружественный минимум

Как видно из Таблицы 1, FAT16 — это единственный формат, который поддерживают все основные операционные системы. Таким образом, эта файловая система является единственным кандидатом на основной системный раздел (например, диск C). Если вы используете в системе с многовариантной загрузкой диск C, отформатированный под NTFS, могут возникнуть проблемы, поскольку Win9x должна размещаться в основном разделе первого диска и Win9x нельзя устанавливать на томе, отформатированном под NTFS. Если в системе с многовариантной загрузкой вы используете дисковод C, отформатированный под FAT32, то поскольку загрузчик NT не может запускать с тома в формате FAT32, система будет загружать только Win9x.

Таким образом, вам необходимо отформатировать основной раздел своего первого жесткого диска как том FAT16. Если для создания этого раздела вы используете утилиту Fdisk в Win9x, ответьте «нет» на вопрос системы о том, хотите ли вы, чтобы в вашей системе поддерживались диски большого размера, как показано на Экране 1. Ответив на этот вопрос «да», вы создаете раздел FAT32, который не позволит вам применять для установки загрузчика NT в систему обычные методы, поскольку NT не поддерживает тома, отформатированные под FAT32.

Хотя обязательность форматирования основного раздела под FAT16 не может радовать, этот раздел должен содержать только те файлы, которые необходимы ОС для загрузки системы. Например, для NT требуются файлы NTLDR, boot.ini и менеджер загрузки ntdetect.com (то есть, системный раздел NT). Основной системный раздел должен иметь достаточно большой размер, чтобы в нем могли содержаться обязательные файлы загрузки для каждой ОС, которая будет размещаться в данном разделе. Некоторые диспетчеры загрузки, разработанные независимыми компаниями, позволяют создавать небольшой основной раздел, который имеет достаточный размер, чтобы содержать файлы, необходимые только для одного диспетчера загрузки. Вы можете даже найти диспетчера загрузки других компаний, такие как BootMagic фирмы PowerQuest, которые позволяет отказаться от обязательности форматирования основного раздела под FAT16.

Максимальный размер раздела томов FAT16 равен 2 Гбайт, поскольку тома FAT16 для DOS и Win9x используют кластеры, максимальный размер которых составляет 32 Кбайт. Разработанные независимыми компаниями программы управления разделами на дисках, утилита Disk Administrator для NT и команда Format позволяют организовывать в FAT16 разделы с максимальным размером 4 Гбайт за счет использования кластеров размером 64 Кбайт. И все же не стоит пользоваться таким инструментарием, поскольку серьезные проблемы вам практически гарантированы: важнейшие дисковые утилиты (например, Scandisk) не могут поддерживать кластеры большого размера и многие приложения Win9x сообщают, что на диске нет свободного места, несмотря на то, что на самом деле оно исчисляется гигабайтами. В результате, применение Disk Administrator или инструментария сторонних компаний может привести к искажению или потере данных.

Двухвариантная загрузка NT и Win95

Когда вы создаете систему, в которой будут загружаться две ОС: NT и Win95, этот процесс намного упростится, если сначала вы установите Win95. Затем NT определяет присутствие Win95 и автоматически создает для нее опцию в меню загрузчика NT. При таком подходе NT инкапсулирует существующий загрузочный сектор DOS 7.0 или Win95 в специальный файл, называемый bootsect.dos. NT использует этот файл как настраиваемый загрузочный сектор, который она использует при выборе из меню загрузчика вновь созданной опции Microsoft Windows. То же самое происходит и при установке NT в системе с MS-DOS 6.22, за тем исключением, что загрузочные сектора MS-DOS 6.22 и Win95 несколько отличаются друг от друга. (Более подробную информацию о многовариантной загрузке NT, Win95 и DOS можно найти во врезке «Трехвариантная и прямая загрузка NT, Win95 и DOS»).

Процесс установки не сложен, но инсталлировать NT после Win95 намного проще, чем ставить первой NT. В этой ситуации вам необходимо загрузится на диске DOS или Win95, чтобы запустить программу установки Win95. Если вы используете оригинальную версию Win95 или более ранние версии Win95 OSR2, приготовьтесь к тому, что процесс установки Win95 повредит загрузчик NT. Эти версии Win95 не распознают загрузочный сектор и загрузчик NT и на место загрузочного сектора NT записывают свою собственную загрузочную информацию. Если вы столкнулись с такой проблемой, следуйте инструкциям, изложенным во врезке «Восстановление испорченного загрузочного сектора NT». Более поздние версии Win95, такие как OSR2.5, обычно загрузочный сектор не искажают.

Кроме того, некоторые версии Win95 OSR2 во время последующей загрузки , когда вы выбираете опцию Boot Previous Operating System при установке Win95 (например, нажав клавишу F4), вызывают системный сбой. Это известная ошибка, которую вы можете устранить загрузив Win95 Emergency Repair Disk (ERD) и используя команду Sys C:. Если на вашей системе работает NT, это решение приведет к тому, что Win95 «затрет» загрузочный сектор NT и воспрепятствует появлению загрузчика. Наконец, если вы используете оригинальную версию Win95 и не можете загрузить MS-DOS, попробуйте добавить строку

«BootMuli=1»

в секции [Options] вашего файла msdos.sys в системе Win95. Прежде, чем редактировать этот файл убедитесь, что вы загрузили компьютер под системой Win95.

Двухвариантная загрузка NT и Win98

Я счастлив сообщить, что Win98 достаточно хорошо поддерживает возможность многовариантной загрузки с NT. Хотя вам по-прежнему придется использовать FAT16 в основном разделе своего первого жесткого диска, Win98 оказалась намного «умнее», при ее установке в существующей среде NT. Фактически, Win98 лучше интегрирует обе операционные системы, чем NT. Вне зависимости от того, какая из ОС была установлена первой, операция приводит к функциональной установке обеих систем. Однако, когда я установил Win98 поверх NT, Win95 создала в boot.ini опцию Microsoft Windows 98, в то время как при установке NT поверх Win95, NT создает двусмысленную опцию Microsoft Windows.

Хотя процесс организации многовариантной загрузки Win98 и NT достаточно прост, вполне возможно, что при установке NT Workstation поверх Win98, модернизированного с Win95, будут проявляться определенные дефекты. Если вы установили Win98, процедура деинсталляции может удалить ваш файл boot.ini, из-за чего загрузчик NT корректно работать не будет. Для восстановления удаленного файла boot.ini вам придется использовать ERD или аналогичные методы, например, воссоздавать файлы вручную. Кроме того, при деинсталляции Win98, эта процедура удаляет файл bootsect.dos системы Win98.

Если вы запускаете Win98 в конфигурации с двухвариантной загрузкой, помимо NT ERD и загрузочного диска я рекомендовал бы вам для создания загрузочного диска во время или после настройки Win98 использовать апплет Add/Remove Programs на Control Panal. Этот диск представляет собой прекрасный инструментарий обеспечения отказоустойчивости и восстановления при установке Win98. Кроме того, в отличие от загрузочных дисков Win95, загрузочные диски Win98 содержат универсальный драйвер для компакт-дисков, который работает с большинством дисководов для компакт-дисков. Другими словами теперь больше нет надобности создавать специальные диски с поддержкой своих дисководов для компакт-дисков, будь то SCSI или IDE.

Двухвариантная загрузка NT и Linux

С ростом популярности Linux появилось новое поколение пользователей, которые хотят, чтобы предпочитаемая ими версия Linux работала бок о бок с NT. Управлением загрузкой Linux занимается LILO (Linux Loader). Хотя вы можете использовать различные способы, чтобы заставить LILO работать в загрузчике NT, большинство пользователей Linux, устанавливающих на свои системы еще и NT, предпочитают утилиты управления независимых производителей или опцию LILO в загрузчике NT.

Для создания многовариантной загрузки для Linux и NT установите Linux в любом разделе, а LILO — в первом секторе раздела Linux (то есть в superblock), а не в MBR. Если вы загрузили LILO в MBR, вы «затрете» загрузочный сектор NT и отключите загрузчик. После того, как вы установили LILO, необходимо связать его с меню загрузчика NT, создав файл загрузочного сектора Linux (многие пользователи предпочитают давать ему имя bootsect.lnx, но сами операционные системы не требуют, чтобы он назывался именно так) и добавить на него ссылку в файле boot.ini. Раздел [Operating Systems] в файле boot.ini системы, предусматривающей двухвариантную загрузку NT и Linux, может выглядеть следующим образом.

[Operating Systems] 
multi(0)disk(0)rdisk(0)partition
	(1)winnt=?Windows NT Workstation 4.0?
multi(0)disk(0)rdisk(0)partition
	(1)winnt=?Windows NT Workstation 4.0 
	[VGA mode]? /basevideo /sos
C:ootsect.lnx=?Linux?

Вы можете использовать утилиту dd, имеющуюся в Linux, или аналогичную ей для создания файла загрузочного сектора Linux, а затем вручную добавить файл загрузочного сектора в boot.ini. Однако, намного проще воспользоваться разработанной компанией Gilles Vollant Software утилитой BootPart 2.20, которая создает файл загрузочного сектора и автоматически добавляет запись в файл boot.ini. Более подробную информацию об утилите BootPart можно найти во врезке «BootPart совершенствует загрузчик NT» и «Ресурсы многовариантной загрузки».

Вы должны создавать новую копию bootsect.lnx каждый раз, когда модифицируете загрузочный сектор своего раздела Linux (например, когда устанавливаете новое ядро с LILO). Если вы создаете систему с многовариантной загрузкой для NT и Linux, стоит почитать статьи, посвященные Linux и перечисленные во врезке «Ресурсы многовариантной загрузки».

Менеджеры загрузки независимых компаний — путь к спасению

Хотя вы можете использовать загрузчик NT для создания сценариев многовариантной загрузки, которые используют несколько ОС и разделов, загрузчик — далеко не самое оптимальное решение для управления такого рода средой. Чтобы добиться максимальной гибкости при установке и управлении несколькими операционными системами, стоит подумать о применении утилит управления загрузкой, разработанных независимыми производителями. Эти утилиты не только обеспечивают большую гибкость, но и (по крайней мере большинство из них) предоставляет некоторые или все из перечисленных ниже дополнительных возможностей (список подобных утилит можно найти во врезке «Ресурсы многовариантной загрузки»).

• Применение настраиваемой MBR, отвечающей за запуск усовершенствованного менеджера загрузки, который ваша двухвариантная система использует вместо NTLDR в момент загрузки системы. (Большинство утилит независимых производителей позволяют вам восстановить оригинальную MBR).
• Автоматическое определение установленных операционных систем на различных дисках и разделах и создание меню с опциями для загрузке каждой из этих ОС.
• Загрузка версий MS-DOS и Win9x из основных разделов, расположенных на втором диске.
• Выбор между Win98 и Win95 (или Windows 3.1) на одной и той же системе или в том же разделе.
• Поддержка систем с двухвариантной загрузкой NT и Win95 OSR2 или NT и Win98 с основным разделом первого диска, отформатированным под FAT32 или NTFS.
• Быстрое и легкое добавление новой ОС в меню загрузки или начальной загрузки, в том числе нескольких версий NT, Win98, Win95, Linux, DOS и BeOS.
• Сокрытие выбранных разделов (например дополнительных основных разделов) от отдельных версий устанавливаемых ОС.

Последняя возможность позволяет вам «скрывать» основные разделы, располагающиеся на одном и том же диске, от основного раздела, содержащего ОС, которую вы загружаете. Присутствие нескольких основных разделов на одном диске особенно проблематично для MS-DOS и Win9x и может привести к потере данных и возникновению сбоев при загрузке. Кроме того, скрытые разделы позволяют управлять тем, как система присваивает названия дискам и дает возможность поддерживать согласованные имена дисков в различных ОС.

Совместное использование ресурсов NT и Win9x

Вы можете установить конфигурацию многовариантной загрузки NT и Win9x, которая предусматривает совместное использование определенных ресурсов, таких как каталоги и файлы для устанавливаемого приложения. Обе ОС не могут совместно использовать записи Registry, которые приложение создает в NT и Win9x, поскольку каждая из операционных систем имеет свой собственный файл Registry, недоступный для другой ОС. Однако, операционные системы могут совместно использовать один и тот же каталог, в котором размещается это приложение. Чтобы гарантировать, что приложение создает корректные записи Registry и локальные файлы поддержки для каждой из ОС, установите приложение дважды — каждый раз под своей ОС. Преимущество совместного использования каталога состоит в том, что у вас есть только один экземпляр приложения, поэтому вы экономите дисковое пространство, которое расходуется в том случае, если приложение устанавливается в отдельных папках или разделах.

Чтобы обеспечить совместное использование раздела, он должен быть отформатирован под FAT16, поскольку это единственная файловая система, которая поддерживает возможность записи как для NT, так и для Win9x. Хотя этот сценарий обычно прекрасно работает, какое-то конкретное приложение может негативно отреагировать на подобную установку, в сил у чего данное приложение или не будет работать вовсе, или вызовет потерю данных приложения. В силу этого, перед тем, как пытаться выполнить данную процедуру, всегда делайте резервную копию приложения и раздела ОС, в том числе Registry. Кроме того, пользовательские опции на базе Registry, которые вы изменяете под одной операционной системой, могут отразиться на другой ОС, поэтому вам необходимо вручную синхронизировать изменения для каждой из систем.

В случае использования описанного выше способа дополнительные трудности создает деинсталляция приложений. Вы можете деинсталлировать приложения и записи его Registry только один раз, поэтому в одной из ОС данное приложение будет больше недоступно. Невозможность в этом случае удалить записи Registry для приложения может привести к искажениям в Registry, появлению «призрачных» записей Add/Remove Program и проблемам с функциональностью в системах с двухвариантной загрузкой. Хотя совместное использование папок с установленными в них приложениями позволяют более эффективно расходовать дисковое пространство, все же стоит поддерживать отдельную версию приложения для каждой операционной системы. Самый простой способ отделить один экземпляр приложения от другого — разместить Program Files для каждой из ОС на отдельном диске. Хотя такое решение требует большего дискового пространства, системная конфигурация в данной ситуации будет понятнее и стабильнее.

Менее очевидный ресурс, которым могут совместно пользоваться NT и Win9x — это файл страничного обмена. Возможно вы знаете, что NT и Win9x используют файл страничного обмена (или файл свопинга) в качестве виртуальной памяти; однако, возможно, вам не известно, что можно сконфигурировать Win9x так, чтобы она использовала файл страничного обмена системы NT. Эта процедура требует, чтобы файл страничного обмена размещался на томе файловой системы FAT16, который доступен для обеих ОС. Перечисленные ниже шаги помогут вам сконфигурировать NT и Win9x так, чтобы они совместно использовали файл страничного обмена.

1. Под NT сконфигурируйте файл страничного обмена в опции Virtual Memory ярлыка Performance в апплете System на Control Panel (NT позволяет разместить файлы страничного обмена на нескольких дисках, благодаря чему можно гарантировать, что по крайней мере одна из частей этого файла попадет на том FAT16). Установите первоначальный и максимальный размер файла страничного обмена так, чтобы они были одинаковы и запишите выбранный размер в килобайтах (1 Мбайт = 1024 Кбайт).
2. Загрузите Win9x и отредактируйте файл system.ini в установочном каталоге Win9x, добавив следующую строку в секцию [386Enh]:

   PagingFile=:pagefile.sys
   PagingDrive=:
   MinPagingFileSize=
   MaxPagingFileSize=, 
   

   где x — это буква, обозначающая диск в разделе, содержащем совместно используемый файл страничного обмена, а n — размер файла страничного обмена в килобайтах.

3. Перезагрузите систему в Win9x, а затем найдите и удалите все экземпляры файла win386.swp (то есть старый файл страничного обмена для Win9x), чтобы освободить дисковое пространство, занятое этим файлом.
4. Если вы меняете размер файла страничного обмена под NT, вы должны немедленно отредактировать файл system.ini для системы Win9x и поменять соответствующие настройки.

Безумие многовариантной загрузки

В этой статье мы обсудили основные трудности, с которыми вы можете столкнуться при конфигурации систем NT с тем, чтобы обеспечить использование нескольких операционных систем. Я ориентировался в данной статье на системы в архитектуре x86, поскольку они загружают свои программы начальной загрузки непосредственно с жесткого диска, поэтому только эти системы способны поддерживать работу NT одновременно с DOS, Windows 3.x или Win9x. Изложенные здесь методы не применимы к NT-системам на базе процессоров RISC (например к системам, которые используют процессоры Alpha), поскольку в этом случае для указания опций загрузки операционной системы применяются встроенные программы ARC или RISC, а не файл boot.ini, с которым работают системы в архитектуре x86. Конфигурация системы с многовариантной загрузкой — рискованная операция, поэтому всегда прежде, чем устанавливать дополнительную ОС или пытаться применять утилиту разбиения диска или управления загрузкой, сделайте резервную копию всей вашей системы.

Об авторе

Син Дейли — сертифицированный инженер Microsoft и президент iNTellinet Solutions консалтинговой компании, занимающейся вопросами сетей и системной интеграцией. Дейли ведет рубрику в журнале Windows NT Magazine и является автором книг Optimizing Windows NT (IDG Books) и Migrating to Windows NT 4.0 (29th Street Press). С ним можно связаться по адресу sean@ntsol.com.