电脑启动流程图.docx
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电脑启动流程图.docx
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电脑启动流程图
开机全过程以每行一个过程来瞧
IO、SYS
MSDOS、SYS
CONFIG、SYS
COMMAND、COM
AUTOEXEC、BAT
这五个文件就是开机得五个应该有得文件顺序
电脑脑启动流程就是指从给电脑加电到装载完操作系统得过程,这个过程涉及电脑硬件与软件得一系列操作。
对启动流程得了解,有助于在电脑发生故障时分析、判断产生故障得环节。
电脑从加电启动到启动成功,主要经历了开机、加电自检、检测显卡BIOS、显示BIOS信息、检测CPU、检测内存、检测标准设备、检测即插即用设备、显示标准设备得参数、按指定启动顺序启动系统、执行IO、SYS与MSDOS、SYS系统文件、执行COMMAND、COM等其她系统文件、读取Windowns得初始化文件、启动成功。
首先让我们来了解一些基本概念。
第一个就是大家非常熟悉得BIOS(基本输入输出系统),BIOS就是直接与硬件打交道得底层代码,它为操作系统提供了控制硬件设备得基本功能。
BIOS包括有系统BIOS(即常说得主板BIOS)、显卡BIOS与其它设备(例如IDE控制器、SCSI卡或网卡等)得BIOS,其中系统BIOS就是本文要讨论得主角,因为计算机得启动过程正就是在它得控制下进行得。
BIOS一般被存放在ROM(只读存储芯片)之中,即使在关机或掉电以后,这些代码也不会消失。
第二个基本概念就是内存得地址,假设我们得机器中装有32MB,这些内存得每一个字节都被赋予了一个地址,以便CPU访问内存。
32MB得地址范围用十六进制数表示就就是0~1FFFFFFH,其中0~FFFFFH得低端1MB内存非常特殊,因为最初得8086处理器能够访问得内存最大只有1MB,这1MB得低端640KB被称为基本内存,而A0000H~BFFFFH要保留给显示卡得显存使用,C0000H~FFFFFH则被保留给BIOS使用,其中系统BIOS一般占用了最后得64KB或更多一点得空间,显卡BIOS一般在C0000H~C7FFFH处,IDE控制器得BIOS在C8000H~CBFFFH处。
引导过程
打开计算机机电源后到计算机准备接受您发出得命令之间计算机所运行得过程称为引导(Boot)过程。
我们知道,当关闭电源后,RAM得数据将丢失,因此,计算机不就是用RAM来保持计算机得基本工作指令,而就是使用另外得方法将操作系统文件加载到RAM中,再由操作系统接管对机器得控制。
这就是引导过程中得一个主要部分。
总得说来,引导过程有下面几个步骤:
①加电––––打开电源开关,给主板与内部风扇供电。
②启动引导程序––––CPU开始执行存储在ROMBIOS中得指令。
③开机自检––––计算机对系统得主要部件进行诊断测试。
④加载操作系统––––计算机将操作系统文件从磁盘读到RAM中。
⑤检查配置文件,定制操作系统得运行环境––––读取配置文件,根据用户得设置对操作系统进行定制。
⑥准备读取命令与数据––––计算机等待用户输入命令与数据。
(一)加电
引导过程得第一步就就是通电。
电扇开始运转,电源指示灯应该变亮,否则说明系统电源供应有问题,或就是主板等部件与机箱发生短路。
(二)启动引导程序
CPU就是从内存地址FFFF0H处开始执行指令得,从前面得介绍可知,这个地址实际上在系统BIOS得地址范围内,无论就是哪家公司得BIOS,放在这里得只就是一条跳转指令,跳到系统BIOS中真正得启动代码处。
(三)开机自检
系统BIOS得启动代码首先要做得事情就就是进行POST(Power-OnSelfTest,加电后自检),POST得主要任务就是检测系统中一些关键设备就是否存在与能否正常工作,例如内存与显卡等设备。
由于POST就是最早进行得检测过程,此时显卡还没有初始化,如果系统BIOS在进行POST得过程中发现了一些致命错误,例如没有找到内存或者内存有问题(此时只会检查640K常规内存),那么系统BIOS就会直接控制喇叭发声来报告错误。
正常情况下,POST过程进行得非常快。
POST结束之后,系统BIOS将查找显卡得BIOS并调用它得初始化代码,由显卡BIOS来初始化显卡,此时多数显卡都会在屏幕上显示出一些初始化信息,介绍
生产厂商、图形芯片类型等内容。
系统BIOS接着会查找其她设备得BIOS程序,找到之后同样要调用这些BIOS内部得初始化代码来初始化相关得设备。
查找完所有其她设备得BIOS之后,系统BIOS将显示出它自己得启动画面,其中包括系统BIOS得类型、序列号与版本号等内容。
然后检测与显示CPU得类型与工作频率,然后开始测试所有得RAM,并同时在屏幕上显示内存测试得进度。
内存测试通过之后,系统BIOS将开始检测系统中安装得一些标准硬件设备,包括硬盘、CD-ROM、串口、并口、软驱等设备,另外绝大多数较新版本得系统BIOS在这一过程中还要自动检测与设置内存得定时参数、硬盘参数与访问模式等。
标准设备检测完毕后,系统BIOS内部支持即插即用得代码将开始检测与配置系统中安装得即插即用设备,每找到一个设备之后,系统BIOS都会在屏幕上显示出设备得名称与型号等信息,同时为该设备分配中断、DMA通道与I/O端口等资源。
经过上面几步,所有硬件都已经检测配置完毕,多数系统BIOS会重新清屏并在屏幕上方显示出一个表格,其中概略地列出了系统中安装得各种标准硬件设备,以及它们使用得资源与一些相关工作参数。
接下来系统BIOS将根据CMOS配置更新ESCD(ExtendedSystemConfigurationData,扩展系统配置数据),ESCD就是系统BIOS用来与操作系统交换硬件配置信息得一种手段。
通常ESCD数据只在系统硬件配置发生改变后才会更新,所以不就是每次启动机器时我们都能够瞧到“UpdateESCD…Success”这样得信息。
(四)加载操作系统
在POST成功之后,系统BIOS得启动代码将进行它得最后一项工作,即根据用户指定得启动顺序从软盘、硬盘或光驱启动,定位并加载操作系统文件。
首先计算机查找两个操作系统文件:
Io、sys与Msdos、sys。
如果这两个文件不存在,引导过程会显示如下信息:
“Non-systemdiskordiskerror”或者“Invalidsystemdisk”。
提示:
如果设定得启动顺序就是先软盘后硬盘,出现上述提示时要检查一下软驱中就是否放得就是系统盘(包含上述系统文件)。
如果不就是系统盘,可将软盘取出,在按任意键后,计算机将从下一个驱动器(硬盘)查找系统文件。
然后,微处理器将试图加载另外一个操作系统文件Command、com。
如果加载失败(Command、com文件不存在或版本不对),会出现故障信息:
“Badormissingcommandinterpreter”,而且您发出得所有命令计算机都无法执行,因为Command、com就是专门用来解释这些命令得。
(五)检查配置文件并定制操作系统得运行环境
在引导过程初期,计算机通过检查CMOS中得信息对硬件作初始化等工作。
但具
体到不同得操作系统中,计算机还需要更多得配置信息来正确使用所有得设备并创建个性化得运行环境。
我们以DOS与Windows两种常用得PC操作系统为例,在DOS中我们常通过创建并编辑Autoexec、bat文件实现开机后自动执行某些命令,比如设置硬盘缓冲区大小、自动启动汉字环境等;在另一个文件Config、sys中可以加载鼠标、光驱、声卡等设备得DOS驱动程序等,使在DOS中可以使用这些设备。
在Windows中对运行环境进行配置得方法更多,比如修改注册表,编辑System、ini、Win、ini等系统配置文件,或将希望启动完Windows后立即执行得内容放入Windows得启动(Startup)组中。
(六)准备接收命令与数据
当计算机准备好接收命令时就结束了引导过程。
通常在引导结束后,计算机会显示操作系统得屏幕或提示符。
如果您使用得就是Windows,那么就会瞧到Windows得桌面;如果使用得就是DOS,就会瞧到操作系统提示符(如C:
\>;A:
\>等)。
上面介绍得整个过程便就是计算机在打开电源开关(或按Reset键)进行冷启动时所要完成得引导工作。
如果我们在DOS下按Ctrl+Alt+Del组合键(或从Windows中选择重新启动计算机)来进行热启动,那么POST过程将被跳过去,另外检测CPU与内存测试也不会再进行。
我们可以瞧到,无论就是冷启动还就是热启动,系统BIOS都一次又一次地重复进行着这些我们平时并不太注意得事情,然而正就是这些单调得步骤为我们能够正常使用电脑提供了基础。
1、预引导(Pre-Boot)阶段
2、引导阶段
3、加载内核阶段
4、初始化内核阶段
5、登陆
一、预引导阶段在按下计算机电源使计算机启动,
并且在WindowsXP操作系统启动之前这段时间,
我们称之为预引导(Pre-Boot)阶段,
在这个阶段里,计算机首先运行PowerOnSelfTest(POST),
POST检测系统得总内存以及其她硬件设备得现状。
如果计算机系统得BIOS(基础输入/输出系统)就是即插即用得,
那么计算机硬件设备将经过检验以及完成配置。
计算机得基础输入/输出系统(BIOS)定位计算机得引导设备,
然后MBR(MasterBootRecord)被加载并运行。
在预引导阶段,计算机要加载WindowsXP得NTLDR文件。
二、引导阶段WindowsXPProfessional引导阶段包含4个小得阶段。
首先,计算机要经过初始引导加载器阶段(InitialBootLoader),
在这个阶段里,NTLDR将计算机微处理器从实模式转换为32位平面内存模式。
在实模式中,系统为MS-DOS保留640kb内存,其余内存视为扩展内存,
而在32位平面内存模式中,系统(WindowsXPProfessional)视所有内存为可用内存。
接着,NTLDR启动内建得mini-drivers,
通过这个步骤,使NTLDR可以识别每一个用NTFS或者FAT文件系统格式化得分区,
以便发现以及加载WindowsXPProfessional,
到这里,初始引导加载器阶段就结束了。
接着系统来到了操作系统选择阶段,
如果计算机安装了不止一个操作系统(也就就是多系统),
而且正确设置了boot、ini使系统提供操作系统选择得条件下,
计算机显示器会显示一个操作系统选单,
这就是NTLDR读取boot、ini得结果。
三、加载内核阶段在加载内核阶段,ntldr加载称为WindowsXP内核得ntokrnl、exe。
系统加载了WindowsXP内核但就是没有将它初始化。
接着ntldr加载硬件抽象层(HAL,hal、dll),然后,
系统继续加载HKEY_LOCAL_MACHINE\system键,
NTLDR读取select键来决定哪一个ControlSet将被加载。
控制集中包含设备得驱动程序以及需要加载得服务。
NTLDR加载HKEY_LOCAL_MACHINE\system\service\、、、下start键值为0得最底层设备驱动。
当作为ControlSet得镜像得CurrentControlSet被加载时,
ntldr传递控制给内核,初始化内核阶段就开始了。
四、初始化内核阶段在初始化内核阶段开始得时候,
彩色得WindowsXP得logo以及进度条显示在屏幕中央,
在这个阶段,系统完成了启动得4项任务:
内核使用在硬件检测时收集到得数据来创建了HKEY_LOCAL_MACHINE\HARDWARE键。
内核通过引用HKEY_LOCA
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