计算机启动过程介绍1

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计算机启动过程

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

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。

电脑开机过程详解

电脑开机过程详解
E0000…FFFFF:为 系统BIOS ……………………
CPU复位时,将CS=FFFF,IP=0000,准备从FFFF0处进行POST自检程序,称为FETCH CODE.CPU在 每一个FETCH CODE周期会连续发出32个20位地址(分8次从PCI总在线取得数据,运行1次所取得的数 据以PCI上的TRDY和IRDR信号为标志,而期间SOUTH BRIDGE负责将每个地址传送到ISA总线并从 BIOS中获取数据,由于BIOS上的仅有8位数据,而PCI BUS 为32为总线,故SOUTH BRIDGE每读BIOS数 据4次(以I/O TRDY#为标志)才发出TRDY和IRDY信号向CPU传送,传送8次后,CPU从FFFF0开始执行数 据中的代码,其后,进行下一次的FETCH CODE.CUP正是以这样的方式完成BIOS的整个POST过程.
25 PWR_LED
26 SUS_LED
1.2 硬件启动原理
如图1, 在常态下POWER中的PS-ON是高电平,只有当PS-ON处于低电平时,POWER开始工作.如上 图,在常态时,SOUTHBRIDGE的SUSC#应为低电平, 此时三极管的极基为低电平,三极管截止,5V-SB直接 加到PS-ON,使电源保持常态. POWER无法送出PG信号给SOUTH BRIDGE,系统无法工作.当POWER BUTTON BOARD触发有效时﹐SUSC#为高电平,此时三极管的基极为高电平导通,5V-SB直接接地,从而 PS-ON被拉低,POWER工作,同时向SOUTH BRIDGE,NOTTHBRIDGE及CPU发送PG信号,当SOUTH接到 PG,CLOCK GENERATION送来的CLOCK开始工作,并输出RESET#到ISA,PCI,AGP总线,NORTH BRIDGE 收到PG,PCI RESET#及CLOCK后输出CORREST#给CPU,CPU接到CORREST#信号﹐开始动作并送出 FFFFFFF0地址经南﹐北桥指向BIOS.硬件启动部分到此结束,系统启动权交由BIOS.进入软启动状态.

计算机启动顺序范文

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计算机启动顺序范文计算机的启动顺序是指计算机从断电状态开始到能够正常运行的整个过程。

它包括硬件的自检(POST)、MBR、操作系统的装载和执行等多个步骤。

下面将详细介绍计算机的启动顺序。

1. 电源自检(Power-On Self-Test,POST):当计算机接通电源后,电源单元会向计算机的其他硬件发送一个启动信号,计算机会开始进行自检。

自检的目的是确保计算机的关键部件是否正常工作。

自检过程中,计算机会检测硬件设备是否连接正确、电源是否正常、内存是否有故障等。

2. 主引导记录(Master Boot Record,MBR):自检完成后,计算机会读取硬盘的主引导记录。

主引导记录是硬盘上的一个特殊的扇区,保存着计算机启动的相关信息。

它包括了引导程序和分区表。

引导程序会被加载到内存中,并在之后执行。

3.引导管理器:当引导程序被执行时,它会通过分析分区表来确定操作系统的位置和启动选项。

如果计算机上存在多个操作系统,引导程序会显示一个引导管理器界面,让用户选择要启动的操作系统。

4. 操作系统的加载:根据引导管理器的选择,计算机会读取操作系统的启动文件。

操作系统的启动文件通常被存储在硬盘的特定分区中,如Windows系统的启动文件是NTLDR或者BOOTMGR。

这些文件会被读取到内存中,并准备好操作系统的运行环境。

5.操作系统的初始化:加载完启动文件后,操作系统会开始初始化自己的各个部分。

这个过程包括初始化内核、设备驱动程序、系统服务等,确保操作系统能够正常运行。

6.用户登录:当操作系统初始化完成后,计算机会显示登录界面,用户需要输入用户名和密码进行登录。

登录后,计算机会加载用户的个人设置和应用程序等,准备好用户使用计算机的环境。

总结起来,计算机的启动顺序可以分为电源自检、MBR、引导管理器、操作系统的加载、操作系统的初始化以及用户登录等多个步骤。

这些步骤保证了计算机能够从断电状态中恢复并正常运行。

通过了解计算机的启动顺序,我们可以更好地理解计算机的工作过程,并在需要的时候进行相应的故障排查和修复工作。

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

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

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。

计算机启动过程图文详解

计算机启动过程图文详解

计算机启动过程图文详解(二)操作系统启动过程操作系统启动之前的计算机启动过程我已经在《计算机启动过程图文详解(一)----计算机初始化启动过程》一文中详细介绍过,今天就介绍一下初始化启动后的操作系统的启动过程。

我们只介绍Windows系统的启动,由于vista和windows7操作系统的启动采用了全新的方式,所以这里需要对xp和Vista(Windows7与之基本相同)分别介绍。

为了不至于导致大家看不明白,我只介绍一个大概的过程。

xp系统的启动当系统BIOS完成初始化后,会将控制权交给主引导纪录(即MBR:Master Boot Record),MBR会检查硬盘分区表,找到硬盘上的引导分区,然后将引导分区上的操作系统引导扇区调入内存,并执行其NTDLR文件。

NTDLR会将微处理器从实模式(此模式下计算机认为内存为64KB,其他未扩展内存)转换为32位的平面内存模式(此模式下认为CPU可识别的所有内存均是可用内存)。

然后,NTDLR启动mini-file system drivers以便它能够识别所有采用NTFS和FAT(FAT32)文件系统的硬盘分区。

此后NTLDR会读取boot.ini文件,以决定应该启动哪一个系统,如果boot.ini中仅显示了一个系统或者将timeout(系统选择页面停留时间)参数设为0的话,这个系统选择页面就不会出现而是直接启动默认的系统。

而如果boot.ini中含有多个启动引导项,当选择了不同的系统后计算机接下来的启动流程就会产生区别,如果选择的不是xp,NTLDR会读取bootsect.dos 来启动相应系统,如果选择了xp的话,就会接着转入硬件检测阶段。

在这个阶段,会收集计算机的硬件信息列表并将其返回到NTLDR中,以便以后将这些信息写入注册表(具体而言是HKEY_LOCAL_MACHINE 下的hardware)中。

然后会进行硬件配置选择,如果计算机含多个硬件配置,会出现配置选择页面,如果仅有一个的话,系统直接进入默认配置。

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计算机启动过程十步谈
介绍从打开电源到出现Windows的启动画面的过程中,计算机都做了些什么事情。 的启动画面的过程中,计算机都做了些什么事情。 介绍从打开电源到出现 的启动画面的过程中
NBDC, QSMC SG Tie 20040726
Agenda 3. 多操作系统启动 1. BIOS 和 内存地址 2. 计算机的启动过程 4. 热启动
第四步: 查找完所有设备的BIOS之后,系统BIOS将 显示出它自己的启动画面,其中包括有系统BIOS的 类型、序列号和版本号等内容。
第五步: 系统BIOS将检测和显示CPU的类型和工作 频率,然后开始测试所有的RAM,并同时在屏幕上 显示内存测试的进度,可以在CMOS设置中自行决定 使用简单耗时少或者详细耗时多的测试方式。
第十步: ESCD更新完毕后,系统BIOS的启动代码 将进行它的最后一项工作,即根据用户指定的启动顺 序从软盘、硬盘或光驱启动。以从C盘启动为例,系 统BIOS将读取并执行硬盘上的主引导记录,主引导 记录接着从分区表中找到第一个活动分区,然后读取 并执行这个活动分区的分区引导记录,而分区引导记 录将负责读取并执行IO.SYS,这是DOS和Windows 最基本的系统文件。Windows 的IO.SYS首先要初始 化一些重要的系统数据,然后就显示出我们熟悉的蓝 天白云,在这幅画面之下,Windows将继续进行 DOS部分和GUI(图形用户界面)部分的引导和初始 化工作。
第六步: 内存测试通过之后,系统BIOS将开始检测 系统中安装的一些标准硬件设备,包括硬盘、CD- ROM、串口、并口、软驱等设备,另外绝大多数较 新版本的系统BIOS在这一过程中还要自动检测和设 置内存的定时参数、硬盘参数和访问模式等。
第七步: 标准设备检测完毕后,系统BIOS内部的支 持即插即用的代码将开始检测和配置系统中安装的即 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的名称和型号等信息,同时为该 设备分配中断、DMA通道和I/O端口等资源。
1. BIOS 和 内存地址 -- 内存地址
内存的地址,我们的机器中一般安装有32MB、 64MB、128MB或者更大的内存,这些内存的每一个 字节都被赋予了一个地址,以便CPU访问内存。 32MB的地址范围用十六进制数表示就是0~ 1FFFFFFH,其中0~FFFFFH的低端1MB内存非常 特殊,因为最初的8086处理器能够访问的内存最大 只有1MB,这1MB的低端640KB被称为基本内存, 而A0000H~BFFFFH要保留给显示卡的显存使用, C0000H~FFFFFH则被保留给BIOS使用,其中系统 BIOS一般占用了最后的64KB或更多一点的空间,显 卡BIOS一般在C0000H~C7FFFH处,IDE控制器的 BIOS在C8000H~CBFFFH处。
第三步: 接下来系统BIOS将查找显卡的BIOS,存放 显卡BIOS的ROM芯片的起始地址通常设在C0000H 处,系统BIOS在这个地方找到显卡BIOS之后就调用 它的初始化代码,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,不过这个画面几乎 是一闪而过。系统BIOS接着会查找其它设备的BIOS 程序,找到之后同样要调用这些BIOS内部的初始化 代码来初始化相关的设备。
第二步: 系统BIOS的启动代码首先要做的事情就是 进行POST(Power-On Self Test,加电后自检), POST的主要任务是检测系统中一些关键设备是否存 在和能否正常工作,例如内存和显卡等设备。由于 POST是最早进行的检测过程,此时显卡还没有初始 化,POST在运行的过程中会把Post Routine的 Tpoint通过一定的端口(比如80 port)送出,如果在 此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),就 回hang在那里,此时可以通过给出的Tpoit值大致判 断POST hang的位置。在正常情况下,POST过程进 行得很快,几乎感觉不到它的存在,POST结束之后 就会调用其它代码来进行更完整的硬件检测。
3. 多操作系统启动
如果系统之中安装有引导多种操作系统的工具软件, 通常主引导记录将被替换成该软件的引导代码,这些 代码将允许用户选择一种操作系统,然后读取并执行 该操作系统的基本引导代码(DOS和Windows的基 本引导代码就是分区引导记录)。
4. 热启动
前面介绍的便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的各种初始化工作,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,直接从第三步开始,另外第五步的检 测CPU和内存测试也不会再进行。无论是冷启动还是 热启动,系统BIOS都会重复做这些硬件检测步骤。
2. 计算机的启动过程
介绍从打开电源到出现Windows 的启动画面的过程中,计算机都做 了些什事情。
第一步: 当我们按下电源开关时,电源就开始向主 板和其它设备供电,此时电压还不太稳定,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内部自动恢复到初始状态,但CPU在 此刻不会马上执行指令。当芯片组检测到电源已经开 始稳定供电了,它便撤去RESET信号,CPU马上就 从地址FFFF0H处开始执行指令,这个地址实际上在 系统BIOS的地址范围内,放在这里的只是一条跳转 指令,跳到系统BIOS中真正的启动代码处。
1. BIOS 和 内存地址 -- BIOS
BIOS(基本输入输出系统),BIOS是直接与硬件打 交道的底层代码,它为操作系统提供了控制硬件设备 的基本功能。BIOS包括有系统BIOS(即常说的主板 BIOS)、显卡BIOS和其它设备(例如IDE控制器、 SCSI卡或网卡等)的BIOS,其中系统BIOS是主角, 因为计算机的启动过程正是在它的控制下进行的。 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。
第八步: 到这一步为止,所有硬件都已经检测配置 完毕了,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的各种 标准硬件设备,以及它们使用的资源和一些相关工作 参数。
第九步: 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 息的一种手段,这些数据被存放在CMOS(一小块特 殊的RAM,由主板上的电池来供电)之中。通常 ESCD数据只在系统硬件配置发生改变后才会更新, 所以不是每次启动机器时都能够看到“Update ESCD… Success”这样的信息。
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