NTLDRについて詳しく解説

NTLDRはNT Loaderの略で、x86 および x86-64 プロセッサ (AMD64 および Intel 64) 上の Windows 2003、XP、2000、NT 4.0 および 3.x 用のブートローダーの名前です。一方、現在のバージョンの Windows (Vista) では、この機能は使用されなくなりました。

NTLDR を使用すると、複数のMicrosoft Windowsシステムが同じマシンにインストールされている場合に、どのシステムを起動するかを選択できます。一般に論理ディスクC: として考慮されるのは選択されたパーティションですが、ブートディスクとシステムディスク間の分離はNT およびその後継のレベルで別の場所に提供されます。

NTLDR 構成ファイルboot.ini はASCII 形式です (GRUB で使用される構成ファイルとよく似ています)。

ブートプロセス

Windows NT の起動プロセスを参照してください。

NTLDR はシステムを保護モードにし、x86 ファミリプロセッサに固有のテーブルを管理します。

メモリを管理するための GDT (グローバルディスクリプタテーブル)
IDT (割り込み記述子テーブル)。割り込み (ソフトウェア割り込みおよび例外) を制御できます。

NTLDR は、Windows NT カーネル(通常: Ntoskrnl.exe )、 hal.dllファイル (ハードウェア抽象化層)、 ntdetect.com も読み込みます。それから彼は核心に移ります。

boot.iniファイル

boot.ini経由で NTLDR を構成するためのグラフィカルツール

NTLDR は、 boot.iniファイルを使用して構成されます。次のツールのいずれかを使用して変更できます。

MicrosoftのMsConfig.exe ^{[ 1 ]}グラフィカルユーティリティ
コントロールパネルのシステム項目、 [詳細]タブ、起動および回復から使用します。
任意のテキストエディタ (Wordpad.exe または NotePad.exe)。この場合、構文に誤りを犯してはなりません (初期化ファイル形式を考慮してください)。重大なエラーが発生すると、IT 専門家以外は起動できなくなる可能性があります。
Microsoft のBOOTCFGコマンドラインユーティリティ
シマンテックユーティリティ: Ghost のGDISK32.EXEツール

boot.iniファイルの例

[ブートローダー]
タイムアウト=30
デフォルト=マルチ(0)ディスク(0)rディスク(0)パーティション(2)\WINDOWS
[オペレーティングシステム]
multi(0)disk(0)rdisk(0)partition(2)\WINDOWS=" Microsoft Windows XP Professional" /fastdetect
C:\bootsect.dos="ウィキペディアに関する Windows 98 の例"

Windows カーネルスイッチ

Microsoft は、これらのスイッチの説明をWeb サイトで公開しています^{[ 2 ]} 。

安全

noexecute=optinスイッチを使用すると、DEP (データ実行防止) セキュリティをインストールできます^{[ 3 ]} 。 Windows XP Pack 2 および Windows Server 2003 では、これは自動的にインストールされます。

さまざまなブートステージを分析する

ブートログスイッチを使用すると、ブート中にロードされたさまざまなモジュールを一覧表示できます。結果はログファイル%SystemRoot%\ntbtlog.txtに書き込まれます。最初の 2 つのモジュールは次の順序で表示されます。

Windows NT カーネル
hal.dll

その後、多くのパイロットがやって来ます。

sosスイッチを使用すると、画面上で 3 つのブートステップの詳細を直接表示できます。

各モジュールのロード(リストは長いですが、このステップの所要時間は非常に短いため、画面に一瞬しか表示されません)
オペレーティングシステムのバージョン、プロセッサの数、RAM の量
さまざまなファイルシステムをチェックするフェーズ(セッションマネージャーによってトリガーされる)

Basevideoスイッチを使用すると、ビデオドライバーに関連する問題を分析できます。ビデオドライバーを基本的な VGA ドライバーに置き換えます。

他のスイッチは、Microsoft が提供するデバッグツールを使用できるプログラマ用に予約されています^{[ 4 ]} 。これらのデバッグスイッチは次のとおりです。

クラッシュデバッグスイッチ
デバッグスイッチ
debugport=comxスイッチ
baudrate=nnnスイッチは、カーネルデバッグポートのボーレートを設定します。
ノードバグスイッチ
/channelスイッチを使用すると、特定のFireWire の問題 (IEEE1394) をデバッグできます。

セーフブートスイッチの 4 つの値

/セーフブート
- /safeboot:dsrepair (Active Directory ドメインコントローラーでのみ有効)
- /safeboot:最小限
- /safeboot:minimal(alternative_shell) 代替シェルを使用する
- /セーフブート:ネットワーク

別のカーネルまたは別のhal.dllを配置します

カーネルと hal.dll は、それぞれカーネルスイッチとHALスイッチで置き換えることができます。

起動時間を短縮する

/fastdetectスイッチを使用すると、マウス検出時の待ち時間を回避できます。場合によっては、自動的にインストールされます。

テストのために RAM の量を減らす

テストを実行できるようにするには、Windows が使用する RAM の量を減らすことが必要な場合があります。

/burnmemoryまたは/maxmemスイッチを使用すると、これを行うことができます。

ユーザープロセスにより多くの RAM を与えます (カーネルモードプロセスを犠牲にして)

デフォルトでは、Windows 2003 の 4 GB の仮想メモリのうち、半分はカーネルモードプロセス用、残りの半分はユーザーモードプロセス用です。

場合によっては、カーネルモードプロセスを犠牲にしてユーザーモードプロセスにより多くのメモリを与えると興味深い場合があります。Microsoft が挙げている 2 つのケースは次のとおりです。

Exchange メールサーバー ( store.exe ) ^{[ 5 ]}
Windows NT Server Enterprise Edition (Windows NT Server/E) バージョン 4.0 ( 4GT RAM 設定) 上のデータベース^{[ 6 ]}

3GBスイッチとuservaスイッチを使用すると、これを実現できます。

32 ビットで 4 ギガバイトの制限を超えるには、「AWE: アドレスウィンドウ拡張機能」を参照してください。

プロセッサーのスイッチを入れます

numprocスイッチ
onecpuスイッチ

その他

paeスイッチと/nopaeスイッチは物理アドレス拡張に関係します
noguibootスイッチは、ブートフェーズ中にビットマッププログレスバーを使用しないことを示します
namesalice:comxスイッチ
pcilockスイッチは BIOS の PCI に関係します
リダイレクトスイッチを使用すると、RS-232 上で緊急管理サービス^{[ 7 ]}を設定できます)
/usepmtimer
w95およびw95dosスイッチ
年を切り替えると、BIOS の日付を無視できます。

boot.iniファイルのMS-DOSおよび NTFS 権限

デフォルトでは、 boot.iniファイルの MS-DOS 権限は読み取り専用です。

ブートパーティションが NTFS 形式 (これが最も一般的) である場合、デフォルトでは、管理者以外のユーザーにはboot.iniファイルに対する NTFS 読み取り権限がありません。

レジストリ

起動に使用されるパラメータは、 HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\のレジストリに保存されます。

オペレーティングシステムを含むパーティションの場合: SystemBootDevice (例: multi(0)disk(0)rdisk(0)partition(2) )
ブートスイッチの場合: SystemStartOptions 、Windows XP Pack 2 の例: NOEXECUTE=OPTIN FASTDETECT

デフォルトでは、管理者ではないユーザーには、これらのキーに対する読み取り権限のみが与えられます。

UNIX/Linux ブートローダーとの比較

Windows のboot.iniファイルには、 Linux のgrub ブートローダー構成ファイルと同様の役割があります。 Mac OS X Leopard Boot Camp と比較することもできます。

Windows のboot.iniファイルと Linux liloブートローダーのlilo.confファイルは完全に類似しているわけではありません。lilo.conf ファイルの変更を考慮するにはliloコマンドを使用する必要があります。

パーティションを識別するための構文は、Windows と Unix/Linux では大きく異なります。 Windows のboot.iniでは、ARC 形式が使用されます ( (en) Advanced RISC Computing を参照) 。Unixでは、パーティションの識別子のタイプは /dev/xxxxxNN です。

ディスクタイプ	boot.iniのフォーマット例	grub または lilo を使用したフォーマット例
IDE	マルチ(0)ディスク(0)rディスク(0)パーティション(2)	/dev/hda2
SCSI	scsi(0)ディスク(0)rdisk(0)パーティション(2)	/dev/sda2

NT ベースの Windows バージョン用のその他のブートローダー

IA64ldr.efi (Itaniumプロセッサー用)

これは、Itanium プロセッサ上の Windows バージョン用のブートローダーです。

Vista (および将来の Longhorn サーバー) ブートローダー: ブート構成データ

構成ファイルはboot.iniではなくなりました。代わりに、それはレジストリハイブ、ブート構成データです。 NTLDR はwinload.exeに置き換えられます。

ブート構成を変更するために、Microsoft は次のユーティリティを提供しています。

以前のバージョンと同様のMsconfig.exeグラフィック
コマンドライン: 新しいbcdedit.exeツール。

「 OsLoader 」と「 SetupLdr 」

NTLDR は実際には、 StartUpとOsLoaderという名前の 2 つの半独立したプログラムを連結したものです。前者の役割は、リアルブートモードから 32 ビットページ保護モードに切り替えて、BIOS 内のサービスなどの基盤となるサービスへのアクセスを OsLoader に提供することです。

Windows NT 3.x と 4.0 の RISCアーキテクチャでは、このモードの違いは存在せず、NTLDR はファームウェアによって直接ロードされるプログラム「 OsLoader.exe 」に置き換えられます。これらのバージョンは商業的に大きな成功を収められなかったため、忘れ去られました。

ネットワークから直接ブートする場合 (ブート前実行環境)、2 つの部分が分離され、カードは最初にネットワークからのブートに適した StartUp モジュールをロードし、保護モードに切り替わってから OsLoader をロードします。

Windows のインストール中に、OsLoader.exe ローダーは、 boot.iniファイルを使用しない別のローダー SetupLdr.exe に置き換えられます。 SetupLdr.bin は、StartUp モジュールと SetupLdr.exe を連結したものです。 SetupLdr.bin は、5 文字形式を尊重するために、ディスク上の名前を$LDR$ (ハードディスク経由のインストール) またはCMLDR (回復コンソール) に変更できます。

ブートプロセス