电脑启动过程详解.pdf

电脑从按完开关加电开始直到进入到系统桌面的整个过程详解 本文以Windows2000/xp 和Windows Vista/7 两个内核做讲解 电脑从加电到进桌面可以分为两大部分： 无论是Windows2000/XP 还是Windows Vista/7 ，在硬件自检方面都是想同的，不同的是在系 统加截。 硬件部分： 在讲解前，我们先来了解几个概念： BIOS：即“Basic Input/Output System” （基本输入输出系统），它是一组被“固化”在计算机主板 上的一块ROM 中直接关联硬件的程序，保存着计算机最重要的基本输入输出的程序、系统 设置信息、开机后自检程序和系统自启动程序，其主要功能是为计算机提供最底层的、最直 接的硬件设置和控制，它包括系统BIOS （主板BIOS）．其它设备BIOS （例如IDE 控制器BIOS、 显卡BIOS 等）其中系统BIOS 占据了主导地位.计算机启动过程中各个BIOS 的启动都是在它 的控制下进行的。 CMOS ：即“Complementary Metal-Oxide-Semiconductor”(互补金属氧化物半导体)，它本是 计算机系统内一种重要的芯片，保存了系统引导最基本的资料。 内存地址：我们知道，内存空间的最基本单位是位，8 位视为一个字节，即我们常用的单位 B， 内存中的每一个字节都占有一个地址（地址是为了让CPU 识别这些空间，是按照 16 进制 表示的），而最早的8086 处理器只能识别 1MB （2 的20 次方B）的空间，这1MB 内存中 低端（即最后面）的640KB 就被称为基本内存，而剩下的内存（所有的）则是扩展内存。 这640KB 的空间分别由显存和各BIOS 所得。 我们来看一下硬件部分的流程图： 我们从上图可以看到，在按下电源到启动操作系统前的过程是这样的： 1、当电源开关按下时，电源开始向主板和其他设备供电，此时电压并不稳定，于是，当主 板认为电压并没有达到CMOS 中记录的CPU 的主频所要求的电压时，就会向CPU 发 出RESET 信号（即复位，不让CPU 进一步运行），不过仅一瞬间不稳定的电压就能达到符 合要求的稳定值，此时复位信号撤销，CPU 马上从基本内存的BIOS 段读取一条跳转指令， 跳转到BIOS 的真正启动代码处，如此，系统BIOS 启动，此后的过程都由系统BIOS 控制。 2、系统BIOS 启动后会进行加电自检POST （Power On Self Rest）。不过这个过程进行得很快， 它主要是检测关键设备（如电源、CPU 芯片、BIOS 芯片、基本内存等电路是否存在以及 供电情况是否良好。如果自检出现了问题，系统喇叭会发出警报声（根据警报声的长短 和次数可以知道到底出现了什么问题）。 3、如果自检通过，系统BIOS 会查找显卡BIOS，找到后会调用显卡BIOS 的初始化代码，此 时显示器就开始显示了（这就是为什么自检失败只能靠发声进行提醒了）。显卡BIOS 会 在屏幕上显示显卡的相关信息（不过现在的笔记本似乎并不显示这个）。 4 、显卡检测成功后会进行其他设备的测试，通过后系统BIOS 重新执行自己的代码，并显示 自己的启动画面，将自己的相关信息显示在屏幕上，而后会进行内存测试（这些在现在 的计算机上也看不到了），仅仅是短暂出现系统 BIOS 设置页面，此时就可以对系 统BIOS 进行需要的设置了，完成后会重新启动。 5、此后BIOS 会检测系统的标准硬件（如硬盘、软驱（虽然现在很多计算机已没有软驱了）、 串行和并行接口等），检测完成后会接着检测即插即用设备，如果有的话就为该设备分 配中断、DMA 通道和I/O 端口等资源，到了这里，所有的设备都已经检测完成了，老机 会进行一次清屏并显示一个系统配置表，如果和上次启动相比出现了硬件变动，BIOS 还 会更新 ESCD ，即“Extended SystemConfiguration Data” （扩展系统配置数据），它是系 统BIOS 用来与操作系统交换硬件配置信息的数据，这些数据被存放在CMOS 中。现在的 机器则不再显示这些了。 6、当上面的所有步骤都顺利进行以后，BIOS 将执行最后一项任务：按照用户指定的启动顺 序进行启动（即我们经常需要用到的设置系统从哪里启动，一般默认是硬盘，如果需要安装 系统，还会设置为光驱或USB 设备），注意，这里是指的启动顺序，如果设置为从光驱启动， 而光驱中又没有光盘的话，系统还是会接