计算机启动过程
了解电脑操作系统的启动过程和引导程序
了解电脑操作系统的启动过程和引导程序电脑操作系统的启动过程和引导程序电脑用户每天都在操作系统的环境下使用电脑，但是很少有人深入了解电脑操作系统的启动过程和引导程序。
本文将详细介绍电脑操作系统的启动过程和引导程序，并从硬件层面到软件层面逐步分析。
一、硬件层面的启动过程电脑的启动是从冷启动到操作系统加载的过程，其主要分为硬件层面和软件层面两个阶段。
首先，我们先来了解硬件层面的启动过程。
1. 加电自检（POST）当用户按下电源按钮，电脑主板上的电源管理芯片会向各硬件设备发送电源信号，进行供电。
此时，主板上的固件（BIOS、UEFI）开始运行，执行一系列的加电自检（POST）程序，以确保硬件设备正常工作。
2. BIOS/UEFIBIOS（基本输入输出系统）或者UEFI（统一扩展固件接口）是位于主板上的固件，用来进行电脑系统的启动和硬件设备的识别与初始化。
BIOS/UEFI会从存储设备中加载操作系统引导程序。
3. 引导设备选择在BIOS/UEFI初始化完成后，电脑会检测可启动设备，比如硬盘、光盘、USB设备等，并按照设定的启动顺序尝试加载引导程序。
4. 引导程序加载电脑会按照设定的启动顺序依次读取存储设备中的引导扇区，找到其中的引导程序。
引导程序通常是存储在硬盘的一个特定扇区，被称为主引导记录（MBR）。
5. 主引导记录（MBR）主引导记录包含一个小型的引导程序，它负责将操作系统的控制权转交给特定的分区上的操作系统引导程序。
MBR也会包含磁盘分区表，记录了硬盘的分区信息。
二、软件层面的启动过程在硬件层面的启动过程完成后，接下来是软件层面的启动过程。
这一阶段主要涉及操作系统的启动过程和引导程序。
1. 操作系统引导程序主引导记录会根据分区表找到活动分区，然后将控制权转交给该分区中的操作系统引导程序。
操作系统引导程序一般位于活动分区的引导扇区，它负责加载操作系统。
2. 操作系统加载操作系统引导程序会读取操作系统的核心文件，将其加载到计算机内存中。
计算机启动过程
从打开电源到开始操作，计算机的启动是一个非常复杂的过程。
零、boot 的含义先问一个问题，"启动"用英语怎么说？回答是boot。
可是，boot 原来的意思是靴子，"启动"与靴子有什么关系呢？原来，这里的boot 是bootstrap（鞋带）的缩写，它来自一句谚语："pull oneself up by one's bootstraps"字面意思是"拽着鞋带把自己拉起来"，这当然是不可能的事情。
最早的时候，工程师们用它来比喻，计算机启动是一个很矛盾的过程：必须先运行程序，然后计算机才能启动，但是计算机不启动就无法运行程序！早期真的是这样，必须想尽各种办法，把一小段程序装进内存，然后计算机才能正常运行。
所以，工程师们把这个过程叫做"拉鞋带"，久而久之就简称为boot 了。
计算机的整个启动过程分成四个阶段。
一、第一阶段：BIOS上个世纪70 年代初，"只读内存"（read-only memory，缩写为ROM）发明，开机程序被刷入ROM 芯片，计算机通电后，第一件事就是读取它。
这块芯片里的程序叫做"基本輸出輸入系統"（Basic 无效/Output System），简称为BIOS。
1. 1 硬件自检BIOS 程序首先检查，计算机硬件能否满足运行的基本条件，这叫做"硬件自检"（Power-On Self-Test），缩写为POST。
如果硬件出现问题，主板会发出不同含义的蜂鸣，启动中止。
如果没有问题，屏幕就会显示出CPU、内存、硬盘等信息。
1. 2 启动顺序硬件自检完成后，BIOS 把控制权转交给下一阶段的启动程序。
这时，BIOS 需要知道，"下一阶段的启动程序"具体存放在哪一个设备。
也就是说，BIOS 需要有一个外部储存设备的排序，排在前面的设备就是优先转交控制权的设备。
计算机启动过程
计算机启动过程讲课教师：黄小龙计算机启动过程总体分为两个过程，即硬件启动过程和操作系统启动过程。
本课中操作系统我们仅选用Windows XP 的启动过程讲解。
一、硬件启动过程⑴加电按下电源开关后，电源就开始向主板和其它设备供电，此时电压还不稳定，主板上的控制芯片组会向CPU 发出并保持一个RESET(重置)信号，让CPU 初始化。
当电源开始稳定供电后，芯片组便撤去RESET 信号(如果是按下Reset 按钮来重启，那么松开该按钮时芯片组就会撤去RESET 信号)。
然后，CPU 马上就从地址FFFF0H 处开始执行指令（这是BIOS 的起始地址），但放在这里的只是一条跳转指令，跳到系统真正的BIOS 启动代码处，由BIOS 的代码进行下一步的POST 自检。
⑵BIOS 进行postPOST就是加电自检，它是Power On Sel f Test的缩写。
它是检查一些关键设备是否存在和能否正常工作，如内存和显卡等。
如果发现错误，则通过喇叭发声来报告错误情况，此时的声音长短和次数代表了错误类型。
注：由于POST的检测过程在显示卡初始化之前，因此POST 自检过程发现的错误是无法在屏幕上显示出来的。
⑶BIOS检测硬件的各种信息BIOS进行加电自检后，就开始检测计算机上硬件设备的各种信息，如设备类型、工作频率、芯片组型号、出厂厂商等。
这阶段的硬件检测顺序是：显示卡、CPU、内存、其它标准硬件设备（如硬盘、光驱、软驱、外设等）。
⑷BIOS更新ESCD按下来系统BIOS将更新ESCD(Extended System Configuration Data，扩展系统配置数据)。
ESCD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之中。
通常ESCD数据只在系统硬件配置发生改变后才会进行更新，因此不是每次启动都能看到"Update ESCD... Success"这样的信息。
计算机开机过程解析
计算机启动过程解析一、计算机启动过程1、CPU供电当用户按下电源按钮后，计算机首先要做的操作就是为主板部分芯片和CPU进行供电。
2、BIOSBIOS是写入到主板中的软件程序。
CPU供电后，计算机接下来要做事情就是执行硬件中的BIOS程序。
BIOS程序会检查计算机硬件能否满足运行的基本条件，这叫做“硬件自检”，顺序如下：（1）独显（集显属于CPU的一部分，不依靠BIOS自检）（2）内存（3）硬盘和光驱（其实是探测SATA或者IDE口的过程，用于识别外界存储设备，并向他们供电，打开他们的功能。
）（4）PS2接口（旧版鼠标键盘接口）、USB接口、声卡、网卡等等硬件自检完成后，BIOS把控制权转交给下一阶段的启动程序。
这时，BIOS需要知道，“下一阶段的启动程序”具体存放在哪一个设备。
也就是说，BIOS需要有一个外部储存设备的排序，排在前面的设备就是优先转交控制权的设备。
3、主引导记录MBRBIOS按照“启动顺序”，把控制权转交给排在第一位的储存设备。
即根据用户指定的引导顺序从存储设备中读取启动设备的主引导记录MBR。
MBR只有512个字节，内含引导加载程序，在硬盘0磁道的第一个扇区，不属于任何一个分区，它告诉计算机到硬盘的哪一个位置去找操作系统。
4、启动操作系统计算机通过MBR找到硬盘内操作系统的位置后，就会开始启动操作系统。
启动硬盘内的操作系统有三种情况：（1）卷引导记录：如果计算机只安装了一个windows操作系统，那么硬盘通常会以第一种方式启动，即读取激活分区的第一个扇区，加载操作系统。
（2）启动管理器：如果计算机安装了双系统，硬盘一般会以该方式启动，让用户去选择启动哪个分区的操作系统。
（3）扩展分区和逻辑分区：只听说有，但从未见过，故不作讲解。
以Windows7为例，当控制权转交到操作系统后，计算机会执行如下操作：（1）加载内核程序（Ntoskrnl.exe）、硬件抽象层（hal.dll）、注册表SYSTEM项（system32\config\system）、设备驱动，然后控制权交给Ntoskrnl.exe（2）Ntoskrnl初始化执行体子系统，并初始化引导的和系统的设备驱动启动程序，为原生应用程序（如SMSS等）初始化运行环境，控制权交给SMSS.exe（3）SMSS初始化注册表，创建系统环境变量，加载Win32子系统（Win32k.sys），启动子系统进程（CSRSS、WinInit、Winlogon），控制权交给WinInit.exe和Winlogon.exe （4）WinInit启动服务控制管理器（SCM），本地安全子系统（LSASS），本地会话管理（LSM）（5）Winlogon加载登录界面程序（LogonUI），显示交互式登录对话框。
简单描述计算机硬件的启动过程
简单描述计算机硬件的启动过程
计算机硬件的启动过程是指从打开电源到操作系统开始运行的一系列步骤。
下面是一个简单的描述：
1. 电源供电：当用户按下计算机电源按钮时，电源开始向计算机提供电力。
2. 硬件自检：计算机的主板上有一个基本输入输出系统（BIOS），它会在开机时进行自我检查，以确保所有硬件设备都正常工作。
这个过程称为 POST（开机自检）。
3. 引导设备选择：BIOS 会根据用户设置或默认设置，尝试从优先级最高的引导设备（通常是硬盘）加载操作系统。
4. 引导加载程序：引导设备上的第一个扇区被称为主引导记录（MBR），其中包含一个引导加载程序。
引导加载程序的职责是读取并加载操作系统。
5. 操作系统加载：引导加载程序会将操作系统加载到内存中，并将控制权转移给操作系统。
6. 操作系统初始化：操作系统开始执行一系列的初始化任务，例如加载设备驱动程序、创建系统进程、初始化网络等。
7. 用户登录：在操作系统完成初始化后，它会显示登录界面，等待用户输入用户名和密码进行登录。
8. 进入操作系统：用户登录成功后，操作系统将进入桌面环境或命令行界面，用户可以开始使用计算机进行各种操作。
需要注意的是，上述过程是一个简化的描述，实际的启动过程可能因计算机的配置和操作系统的不同而有所差异。
此外，现代计算机还可能涉及到安全启动、UEFI 等技术，以增强启动过程的安全性。
电脑开机全过程详解
电脑开机全过程详解
一、操作步骤
1、开机时，电脑会先执行电脑的自检程序，这一过程也叫做POST （Power on Self Test），这个过程会先检查CPU，内存，硬盘驱动器，硬盘，显卡等硬件设备中的芯片，确保这些硬件能正常使用。
2、检查完毕后，系统会根据BIOS设置找到引导设备，通常是从光驱中读取系统引导程序，这些引导程序由操作系统的发行商编写，如果是Windows系统，那么就是WINNTLDR文件了，此时，BIOS程序的工作就完成了，引导文件的工作就开始了；
3、引导程序会对计算机硬件的特性和系统中已安装的软件的特性进行检测，检测完后，引导程序会找到计算机中装有操作系统的硬盘，然后把操作系统的核心文件装入内存，接着进入系统的初始化配置程序；
4、系统的初始化程序会读取操作系统的参数配置，如时间设置，文件路径，注册表，系统文件，设备驱动程序，服务程序，系统环境变量，用户设置，等等；
5、当这一切配置完毕后，系统就完成了开机启动的过程，用户就可以使用电脑了，在这一过程中，显示器会显示出操作系统的一些信息和版权声明等内容，确认一切已准备就绪后。
boot计算机术语
boot计算机术语Boot是计算机术语中的一个重要概念，它指的是计算机开机启动的过程。
计算机开机启动需要经过多个步骤，这些步骤都是为了能够让计算机系统能够正常运行。
下面来详细介绍一下计算机的开机启动过程。
1. BIOS自检当计算机开机时，第一件事情就是进行BIOS自检。
BIOS是计算机上的一组程序，它为计算机提供了基本的输入输出服务，并且帮助计算机识别连接到计算机上的所有设备。
当计算机启动时，BIOS会自动检测计算机的所有硬件设备，例如内存、硬盘、键鼠，以确保它们正常工作，并且配置这些设备以便在运行期间使用。
2. 寻找引导设备BIOS自检完成后，它会开始寻找引导设备来启动计算机。
引导设备是计算机中一个重要的设备，通常是硬盘或者U盘。
在BIOS自检中，它会从一个预先设定的设备列表中搜索引导设备，如果找到了引导设备，就会将启动过程交给引导设备继续进行。
3. MBR引导传统计算机上，引导设备通常是硬盘，并且硬盘上的引导扇区叫做MBR（Master Boot Record）。
MBR是硬盘分区表的一部分，当BIOS 找到硬盘的MBR后，会将启动过程交给MBR。
MBR会检查分区表，然后找到活动分区启动。
4. 系统启动在MBR引导完成之后，操作系统的加载就开始了。
操作系统的加载通常分两个阶段进行。
首先，操作系统内核被加载到内存中，随后，操作系统内核开始初始化设备、加载驱动和程序，准备启动系统。
5. 用户登录操作系统启动后，计算机会进入用户登录界面。
用户可以使用账号和密码进行登录，或者直接访问桌面。
此时，计算机已经处于可使用状态，可以进行各种操作。
综上所述，计算机的开机启动过程需要经过多个步骤。
在这个过程中，BIOS自检是整个过程的基础，它保证了计算机能够正常识别和配置硬件设备。
随后，BIOS会寻找引导设备，进入MBR引导。
最后，操作系统被加载到内存中，系统初始化完成，计算机进入可使用状态。
在使用计算机时，我们也需要了解这些基本知识，以便在计算机出现问题时能够更好地进行诊断和维护。
计算机系统的基本工作流程
计算机系统的基本工作流程1.启动阶段：计算机的启动阶段通常包括硬件自检（POST）、加载操作系统等步骤。
在计算机通电后，第一步是进行硬件自检。
硬件自检会检查计算机的硬件设备是否正常，包括CPU、内存、硬盘、显卡等。
如果自检通过，计算机会继续执行下一步，即加载操作系统。
加载操作系统的过程会从硬盘或其他存储设备读取操作系统的文件，并将其加载到内存中。
计算机系统会根据存储在内存中的引导程序开始执行操作系统的初始化过程。
2.指令执行阶段：计算机在启动完成后，开始执行各种任务中的指令。
指令是计算机执行任务的基本单位，它是由操作码和操作数组成的，表示计算机要进行的操作和操作的对象。
在指令执行阶段，计算机根据指令的不同类型，进行不同的操作，如数据读取、运算、逻辑判断等。
计算机可以通过访存单元将数据从内存中读取到寄存器中，进行运算操作后，再将结果存储回内存。
3.结果输出阶段：计算机在指令执行过程中，可能需要将结果输出到外部设备上，如显示器、打印机等。
计算机通过输出接口将结果发送给外部设备。
在指令执行结束后，计算机可能需要将结果保存到存储设备中，以便之后的任务使用。
计算机通过输入输出控制器（I/O Controller）将数据传输到外部存储设备。
以上就是计算机系统的基本工作流程。
总结起来，它可以分为启动阶段、指令执行阶段和结果输出阶段。
计算机通过加载操作系统启动，并根据指令的不同类型执行不同的操作。
最后，计算机将结果输出到外部设备，并进行数据的存储。
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计算机系统的启动过程
1：硬件自检
BIOS程序首先检查计算机的硬件是否满足运行的基本条件，这就叫做“硬件自检”（Power-On Self-Test），POST。
如果硬件出现问题，主板会发出不同含义的蜂鸣启动就会终止，，如果没有问题，屏幕就会显示出CPU，内存，硬盘等信息。
2：启动程序
硬件自检完成之后，BIOS就把控制权转交给下一阶段的启动程序。
这时，BIOS需要知道“下一阶段的启动程序”具体存放在哪一个设备。
也就是说，BIOS 需要有一个外部储存设备的排序，排在前面的设备就是优先被转交控制权的设备。
这种排序叫做“启动顺序”（Boot Sequence）。
打开BIOS的操作界面我们就可以看到里面有一项是“设定启动顺序”。
主引导记录
BIOS按照“启动顺序”，把控制权转交给排在第一位的储存设备。
这时，计算机读取该设备的第一个扇区，也就是读取最前面的512字节，如果这512个字节的最后两个字节是0x55和0xAA，表明这个设备可以启动，否则则不可以启动控制权被交与“启动顺序”中的下一个设备。
这最前面的512个字节，就叫做"主引导记录"（Master boot record，缩写为MBR）。
1：主引导记录的结构
“主引导记录”只有512个字节，放不了太多东西。
它的主要作用是，告诉计算机到硬盘的哪一个位置去找操作系统。
主引导记录由三个部分组成：
（1）第1-446字节：调用操作系统的机器码。
（2）第447-510字节：分区表（Partition table）。
（3）第511-512字节：主引导记录签名（0x55和0xAA）。
其中，第二部分"分区表"的作用，是将硬盘分成若干个区。
2：分区表
硬盘分区有很多好处。
考虑到每个区可以安装不同的操作系统，"主引导记录"因此必须知道将控制权转交给哪个区。
分区表的长度只有64个字节，里面又分成四项，每项16个字节。
所以，一个硬盘最多只能分四个一级分区，又叫做"主分区"。
每个主分区的16个字节，由6个部分组成：
（1）第1个字节：如果为0x80，就表示该主分区是激活分区，控制权要转交给这个分四个主分区里面只能有一个是激活的。
（2）第2-4个字节：主分区第一个扇区的物理位置（柱面、磁头、扇区号等等）。
（3）第5个字节：主分区类型。
（4）第6-8个字节：主分区最后一个扇区的物理位置。
（5）第9-12字节：该主分区第一个扇区的逻辑地址。
（6）第13-16字节：主分区的扇区总数。
最后的四个字节（"主分区的扇区总数"），决定了这个主分区的长度。
也就是说，一个主分区的扇区总数最多不超过2的32次方。
如果每个扇区为512个字节，就意味着单个分区最大不超过2TB。
再考虑到扇区的逻辑地址也是32位，所以单个硬盘可利用的空间最大也不超过2TB。
如果想使用更大的硬盘，只有2个方法：一是提高每个扇区的字节数，二是增加扇区总数。
硬盘启动
这时，计算机的控制权就要转交给硬盘的某个分区了，这里又分成三种情况。
1：卷引导记录
四个主分区里只有一个是被激活的，计算机会读取激活分区的第一个扇区，叫做”卷引导记录“（Volume boot record，缩写为VBR）。
“卷引导记录“的主要作用是告诉计算机操作系统在这个分区里的位置，然后，计算机就加载操作系统了。
2：扩展分区和逻辑分区
随着硬盘越来越大，四个主分区已经不够了，需要更多的分区。
但是，分区表只有四项，因此规定有且仅有一个区可以被定义成"扩展分区"（Extended partition）。
所谓"扩展分区"，就是指这个区里面又分成多个区。
这种分区里面的分区，就叫做"逻辑分区"（logical partition）。
计算机先读取扩展分区的第一个扇区，叫做"扩展引导记录"（Extended boot record，缩写为EBR）。
它里面也包含一张64字节的分区表，但是最多只有两项（也就是两个逻辑分区）。
计算机接着读取第二个逻辑分区的第一个扇区，再从里面的分区表中找到第三个逻辑分区的位置，以此类推，直到某个逻辑分区的分区表只包含它自身为止（即只有一个分区项）。
因此，扩展分区可以包含无数个逻辑分区。
但是，似乎很少通过这种方式启动操作系统。
如果操作系统确实安装在扩展分区，一般采用下一种方式启动。
3：启动管理器
在这种情况下，计算机读取"主引导记录"前面446字节的机器码之后，不再把控制权转交给某一个分区，而是运行事先安装的"启动管理器"（boot loader），由用户选择启动哪一个操作系统。
Linux环境中，目前最流行的启动管理器是Grub。
操作系统
控制权转交给操作系统后，操作系统的内核首先被载入内存。
以Linux系统为例，先载入/boot目录下面的kernel。
内核加载成功后，第一个运行的程序是/sbin/init。
它根据配置文件（Debian系统是/etc/initab）产生init进程。
这是Linux启动后的第
一个进程，pid进程编号为1，其他进程都是它的后代。
然后，init线程加载系统的各个模块，比如窗口程序和网络程序，直至执行/bin/login程序，跳出登录界面，等待用户输入用户名和密码。
至此，全部启动过程完成。