So wird Ihr System besser

Geheimes Windows-Wissen für Profis

09. November 2010
Von Hermann Apfelböck und Andreas Kroschel
Windows startet. Sie melden sich an, Sie starten Programme, gehen ins Web, speichern Daten. Vieles bietet sich intuitiv an, anderes ist antrainiert. Was unter der Oberfläche wirklich geschieht, wissen die wenigsten. Das lässt sich ändern - hier!

Ohne solides Basiswissen verlieren sich Einzelfakten schnell in einem zusammenhanglosen Nebeneinander und lösen sich umgehend in Nichts auf. Diese Erfahrung wird jeder Ex-Gymnasiast, der später andere Wege beschritt, bei Fragen zur Biologie oder Geographie achselzuckend bestätigen. Beim Umgang mit dem PC ist es nicht viel anders: Eine neue Software mit einer deutlich geänderten Oberfläche bringt einen Anwender trotz einiger Alltagserfahrung schnell in orientierungsloses Stochern. Die empirischen Erfahrungen stimmen nicht mehr, und wenn das Basiswissen fehlt, muss man sich die neuen Mauswege wieder ganz neu antrainieren.

Systematisches Wissen schafft Zusammenhänge und verbindet die Einzelfakten. Nun gilt aber der Erwerb von Grundlagenwissen weder als aufregend noch vergnüglich. Wir hoffen, dieses Vorurteil auf den nachfolgenden Seiten zu widerlegen. Wir illustrieren einige grundlegende (nicht alle!) Prinzipien von Windows mit Schaubildern und Tabellen, die Ihnen einen raschen Überblick verschaffen. Der nebenstehende Text kommentiert die wichtigsten Fakten. Einige Punkte (über Netzwerk, Architektur, Ringstruktur, Prozesse) gelten prinzipiell, wenn auch nicht identisch, für alle modernen PC-Betriebssysteme.

Die erste Windows-Minute

Bis zur Anmeldung des Users hat der Windows-PC eine Reihe von Aufgaben zu durchlaufen. Die Tabelle zeigt die wesentlichen Schritte unter Angabe der jeweiligen Komponente. Sie skizziert nicht nur theoretisch den Bootprozess, sondern gibt auch Hinweise auf mögliche Fehlerquellen und Bremsen: Ein sehr große Registry („System“) kann den NT-Loader (Ntldr) aufhalten, sehr große oder fehlerhafte Festplatten die Checkdisk-Phase. Nach Updates benötigt das System beim Start länger, weil es einige Dateiaktionen (Pending Operations) nachzuholen hat. Das Fehlen einer dieser Basiskomponenten führt zwangsläufig zum frühen Aus. Sollte ein NT-System eine fehlende HAL.DLL melden, ist das fast immer irreführend und sagt vielmehr, dass die Windows-Partition nicht gefunden wird.
Unter Vista hat sich der Startvorgang in einigen Details, aber nicht grundlegend geändert.

Windows - die erste Minute

Komponente

Aufgaben

Bios

initialisiert Hardware nach Power On Self Test (POST)

Bios

lädt MBR (Master Boot Record) vom primären Bootlaufwerk

MBR-Loader

lädt PBR (Partition Boot Record) und dieser Ntldr vom primären Bootlaufwerk

Ntldr

lädt Hilfsprogramm Ntdetect.com

Ntdetect

liefert Basisinfos zur Hardware

Ntldr

liest Boot.INI

Ntldr

zeigt Bootauswahl, falls erforderlich

Ntldr

lädt HAL.DLL (Hardware Abstraction Layer) des gewählten Systems

Ntldr

liest wesentliche Teile des Registry-Schlüssels "System"

Ntldr

lädt Basis-Treiber (Sptd, Pci...) und -Dienste (DCOM, RPC...)

Ntldr

übergibt an Ntoskrnl.EXE

Ntoskrnl

zeigt Startanimation

Ntoskrnl

lädt Kernel-Subsystem und Session Manager SMSS.EXE

SMSS

initialisiert Checkdisk, Pending Operations, Auslagerungsdatei

SMSS

lädt Win32-Subsysteme Win32k.SYS (Kernel) und Csrss.EXE (User)

SMSS

lädt Winlogon.EXE

Winlogon

lädt Lsass.EXE (Authentifizierungsdienst) und Msgina.DLL

Msgina

zeigt Logon-Dialog

Vista bootet anders

Die Komponenten Ntldr und Boot.INI gibt es unter Vista nicht mehr. Der Vista-Bootsektor startet (statt Ntldr) den Windows Boot Manager Bootmgr. Dieser stellt das Bootmenü bereit und bezieht dafür seine Informationen (statt aus der einfachen Boot.INI) aus den Boot Configuration Data unter \Boot\BCD. Die nachfolgenden Aufgaben, die unter XP nach wie vor der Ntldr übernommen hatte, besorgt dann das Programm Winload.EXE. Das entspricht dann weitestgehend dem XP-Startvorgang.

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