07 第七章 操作系统启动顺序和方法共48页
WINDOWS操作系统启动过程详解
WINDOWS操作系统启动过程详解基本上，操作系统的引导过程是从计算机通电自检完成之后开始进行的，而这一过程又可以细分为预引导、引导、载入内核、初始化内核，以及登录这五个阶段。
预引导阶段：当我们打开计算机电源后，预引导过程就开始运行了。
在这个过程中，计算机硬件首先要完成通电自检（Power-On Self Test，POST），这一步主要会对计算机中安装的处理器、内存等硬件进行检测，如果一切正常，则会继续下面的过程。
如果计算机BIOS是支持即插即用的（基本上，现阶段能够买到的计算机和硬件都是支持这一标准的），而且所有硬件设备都已经被自动识别和配置，接下来计算机将会定位引导设备（例如第一块硬盘，设备的引导顺序可以在计算机的BIOS设置中修改），然后从引导设备中读取并运行主引导记录（Master Boot Record，MBR）。
至此，预引导阶段成功完成。
引导阶段：引导阶段又可以分为：初始化引导载入程序、操作系统选择、硬件检测、硬件配置文件选择这四个步骤。
在这一过程中需要使用的文件包括：Ntldr、Boot.ini、、Ntoskrnl.exe、Ntbootdd.sys、Bootsect.dos（非必须）。
初始化引导载入程序：在这一阶段，首先出场的是ntldr，该程序会将处理器由实模式（Real Mode）切换为32位平坦内存模式（32-bit Flat Memory Mode）。
不使用实模式的主要?因是，在实模式下，内存中的前640KB是为MS-DOS保留的，而剩余内存则会被当作扩展内存使用，这样Windows XP将无法使用全部的物理内存。
而32位平坦内存模式下就好多了，Windows XP自身将能使用计算机上安装的所有内存（其实最多也只能用2GB，这是32位操作系统的设计缺陷）。
接下来ntldr会寻找系统自带的一个微型的文件系统驱动。
大家都知道，DOS和Windows 9x操作系统是无法读写NTFS文件系统分区的，那么Windows XP的安装程序为什么可以读写NTFS分区？其实这就是微型文件系统驱动的功劳了。
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。
操作系统的系统启动与初始化流程
操作系统的系统启动与初始化流程在计算机系统中，操作系统负责管理和控制计算机资源的分配和调度，从而提供基本的软硬件支持，保证计算机系统正常运行。
而操作系统的启动与初始化流程是指在计算机开机后，操作系统从停机状态到正常运行状态的过程。
本文将详细介绍操作系统的系统启动与初始化流程。
1、BIOS自检及启动引导当计算机按下电源按钮后，计算机首先进入了基本输入/输出系统（BIOS）的自检阶段。
BIOS会对计算机的硬件进行自检，包括检测内存、硬盘、键盘等外部设备的状态和连接情况。
同时，BIOS还会查找并加载启动引导程序。
启动引导程序位于硬盘或其他存储设备的引导扇区中，其作用是加载操作系统的核心组件。
2、加载操作系统核心组件启动引导程序会读取硬盘上的引导扇区中的信息，找到并加载操作系统的核心组件。
操作系统的核心组件通常包括内核、驱动程序和基本的系统工具。
内核是操作系统的核心部分，负责管理计算机的所有硬件和软件资源。
驱动程序是用于控制各种硬件设备的软件模块，确保硬件设备能够正常工作。
基本的系统工具包括文件管理器、任务管理器等，用于提供用户界面和操作系统的基本功能。
3、初始化操作系统的各种服务和功能在操作系统的核心组件加载完成后，操作系统会进行初始化，包括初始化各种系统服务和功能。
这些系统服务和功能包括进程管理、内存管理、文件系统、网络连接等。
进程管理负责管理和调度计算机中的各个进程，确保每个进程能够得到合理的资源分配和调度。
内存管理负责管理计算机的物理内存和虚拟内存，对内存的分配、回收和交换进行管理。
文件系统负责管理计算机中的文件和目录，提供对文件的访问和存储功能。
网络连接负责管理计算机与外部网络的连接和通信。
4、加载用户界面在操作系统的各种服务和功能初始化完成后，操作系统会加载用户界面。
用户界面是用户与计算机进行交互的接口，通常包括命令行界面和图形界面两种形式。
命令行界面提供了通过输入命令来操作计算机的方式，而图形界面则提供了更加直观和友好的操作方式，通过鼠标和图形元素来操作计算机。
操作系统启动的流程
操作系统启动的流程操作系统启动是计算机系统中非常重要的一个过程，它负责将计算机硬件初始化并加载操作系统内核，使计算机能够正常运行。
操作系统启动的流程一般包括以下几个步骤：首先是BIOS自检。
当计算机开机时，BIOS（基本输入/输出系统）会首先进行自检，检测计算机硬件是否正常工作。
这个过程包括检测内存、硬盘、显卡等硬件设备，以确保它们能够正常工作。
接着是引导加载程序。
BIOS会在自检完成后，根据设定的启动顺序（通常是先从硬盘启动）来加载引导加载程序。
引导加载程序通常存储在硬盘的引导扇区中，它的作用是加载操作系统内核并将控制权交给操作系统。
然后是加载操作系统内核。
引导加载程序会读取操作系统内核的镜像文件，并将其加载到内存中。
操作系统内核是操作系统的核心部分，负责管理计算机的资源、调度任务、提供系统调用等功能。
接着是初始化操作系统。
一旦操作系统内核加载到内存中，操作系统会开始初始化各种系统服务和驱动程序，以确保计算机能够正常运行。
这个过程包括初始化文件系统、网络服务、设备驱动程序等。
最后是启动用户界面。
一旦操作系统初始化完成，用户界面就会被启动，用户可以通过键盘、鼠标等输入设备与计算机进行交互。
用户界面通常包括桌面、任务栏、应用程序等，用户可以通过它们来操作计算机。
总的来说，操作系统启动的流程是一个复杂而精密的过程，它涉及到硬件初始化、引导加载、内核加载、系统初始化等多个环节。
只有这些步骤都顺利完成，计算机才能够正常启动并运行。
操作系统启动的流程虽然在用户看来是透明的，但却是计算机系统中至关重要的一环。
操作系统的启动过程
初始化流程分析
加电或复位
• CS寄存器=FFFF[0]; IP寄存器=0000[0] • CS:IP组合 指向BIOS入口，作为处理器运行的第 一条指令 注：CS（Code Segment）寄存器:存放当前运行段 的起始地址； IP（Instruction pointer）寄存器：存放指令在代 码段内的偏移量； CS:IP组合：确定下一条执行指令的物理地址。
BIOS启动 • BIOS：主要提供CPU需要的启动指令。启 动程序的运行过程： 上电自检->监测并连接系统硬件->从软 盘/硬盘读入Boot Loader（ 硬盘的0面0道1 扇区中） • BIOS还提供一组中断，以便对硬件设备的 访问 。在OS未装入前，负责响应中断。
Boot Loader • 将系统启动代码读入内存
操作系统初始化 • 当Boot Loader将控制权交给OS的初始化代 码以后，OS开始其初始化工作，负责：
– 完成存储管理、设备管理、文件管理、进程管 理的初始化
• 当OS的初始化工作完成以后，进入用户态，等待用户的操作
了解电脑操作系统的开机流程
了解电脑操作系统的开机流程电脑操作系统被广泛应用于各个领域，已成为现代社会生活中不可或缺的一部分。
然而，了解电脑操作系统的开机流程对于许多人来说仍然是一项挑战。
在本文中，我将向大家详细介绍电脑操作系统的开机流程，以帮助读者更好地理解和应用。
一、加电启动当我们打开电脑电源时，电能开始供给给计算机的各个部件。
主板上的电源按钮通过信号传输给电源装置，引导电源以正确的方式启动。
同时，主板还会将电源信号发送给其他硬件设备，以保证它们处于待机或启动状态。
二、主板自检接下来，主板开始进行自检。
主板上的BIOS（基本输入输出系统）负责开机自检，也称为POST（Power-On Self Test）。
自检的目的是确保计算机硬件的正常工作。
在自检期间，主板会检查各个硬件组件是否齐全以及是否正常运作。
如果发现异常情况，比如内存不良或显卡故障等，主板将会发出蜂鸣声或者显示错误代码。
三、引导顺序确定在主板自检通过后，BIOS将会选择启动设备。
这些启动设备可以是硬盘、光盘、或者USB设备等。
BIOS根据事先设定好的引导顺序，按照顺序检查这些设备上是否有可用的引导程序。
一旦找到了可用的引导程序，BIOS将会将控制权交给该程序。
四、引导加载程序引导加载程序（Boot Loader）是一段小型的程序，其作用是加载操作系统内核。
一般情况下，引导加载程序存储在存储介质的引导扇区，比如硬盘的主引导记录（MBR）或EFI系统分区。
引导加载程序会将内核加载到计算机的内存中。
五、操作系统加载接下来，引导加载程序会将操作系统内核从存储介质中加载到内存中。
然后，操作系统开始初始化各个关键部件，比如文件系统、设备管理、驱动程序等。
此时，计算机已经进入操作系统的启动过程。
六、登录界面显示当操作系统完成初始化后，会显示登录界面。
在此界面上，用户需要输入有效的用户名和密码进行身份验证。
一旦验证通过，操作系统将会加载用户所需的桌面环境和其他软件应用程序。
系统启动详细过程
系统启动详细过程系统启动是指电脑在被打开或重启后，按照一定顺序自动执行的一系列操作。
它包括了硬件检测、引导加载程序的加载、操作系统的启动和一些其他的初始化过程。
下面将详细介绍系统启动的过程。
1.电源启动：当用户按下电源按钮，电源开始向电脑主板提供电力。
电源会检测电压是否正常，如果正常则会继续向下执行。
2. 自检（POST）：电脑主板会自动进行一系列的自检操作，被称为电源自检（POST，Power-On Self-Test）。
这个过程主要检测硬件的状态和连接是否正常。
自检包括了对CPU、内存、硬盘、显卡等主要硬件的检测。
3.开机自检显示：一般情况下，主板会将自检结果通过蜂鸣器或显示屏输出。
如果有故障，主板会发出蜂鸣警报并在屏幕上显示错误信息。
如果一切正常，系统将继续启动。
4.引导加载程序（BOOTLOADER）：系统启动后，主板会检测启动设备（如硬盘、光盘、U盘等）是否存在，如果有则会选择一个启动设备。
然后从启动设备的引导扇区中加载引导加载程序（BOOTLOADER）。
5. 引导加载程序的加载：引导加载程序是一个小程序，位于启动设备的引导扇区。
它的作用是加载操作系统内核和初始化系统环境。
主要有常见的GRUB和Windows的NTLDR等。
引导加载程序加载完成后，控制权将交给操作系统。
6.操作系统的加载：引导加载程序通过读取文件系统中的引导文件加载操作系统内核。
内核是操作系统的核心部分，负责协调硬件资源以及提供系统服务。
在加载内核之前，引导加载程序会加载一些必要的驱动程序和系统文件。
7.系统初始化：内核加载完成后，它会初始化系统环境。
这个过程主要包括初始化处理器、内存管理、设备驱动程序、进程管理等。
在完成初始化之后，操作系统将开始执行用户进程。
8.用户进程的启动：操作系统启动后，会根据用户设置或默认的启动配置文件来启动指定的用户进程。
用户进程包括了各种应用程序、系统服务等。
这些进程将在系统内存中分配空间，并根据需要执行相应的操作。
深入解析电脑操作系统的启动过程
深入解析电脑操作系统的启动过程电脑操作系统是一台计算机中最重要的软件系统，它负责管理和控制计算机的硬件资源，提供用户与计算机之间的接口。
计算机系统的启动过程是指从计算机通电到操作系统完全加载并准备好接受用户操作的一系列步骤。
本文将深入解析电脑操作系统的启动过程，并分为硬件启动、引导加载和操作系统初始化三个部分进行阐述。
一、硬件启动当计算机通电时，硬件设备开始自检和初始化。
自检过程主要包括CPU、内存、硬盘等硬件设备是否正常工作，以及与外部设备的连接是否良好等。
通过自检，计算机系统能够确保硬件设备的正常运行状态。
接着，计算机会加载BIOS（Basic Input/Output System，基本输入输出系统），BIOS是计算机系统的基本固件，负责将计算机硬件连接到操作系统。
在计算机通电后，BIOS会读取存储在CMOS中的设置信息，包括硬件设备的参数、启动顺序等。
根据这些设置，BIOS会选择相应的设备作为引导设备，用于加载操作系统。
二、引导加载计算机开始引导加载操作系统。
根据BIOS中的设置，计算机会首先寻找引导设备上的引导代码。
在实际操作中，通常是从硬盘的主引导记录（Master Boot Record，MBR）中加载引导代码。
MBR是硬盘上的一个特殊扇区，它包含了引导代码和硬盘分区表。
当计算机找到MBR后，会将其中的引导代码加载到内存中，并执行该代码。
引导代码通常被称为引导加载程序（Bootloader），它的功能是加载操作系统的核心部分。
引导加载程序根据操作系统所在的文件系统类型以及文件路径，找到操作系统文件的位置，并将其加载到内存中。
不同的操作系统可能有不同的引导加载程序，如Windows系统的NTLDR（New Technology Loader）、GRUB（GNU GRand Unified Bootloader）等。
引导加载程序的主要任务是将控制权交给操作系统内核。
三、操作系统初始化操作系统内核被加载到内存后，计算机开始进行操作系统的初始化工作。
操作系统的启动过程
操作系统的启动过程操作系统（Operating System，简称OS）是计算机系统中最基本的软件之一，它负责管理和控制计算机的硬件和软件资源，为用户和应用程序提供丰富的功能和良好的用户体验。
在计算机启动时，操作系统也需要经历一系列的启动过程，以确保系统能够正常运行。
下面将详细介绍操作系统的启动过程。
一、引导阶段（Bootstrapping Stage）在计算机加电启动后，首先会由计算机的固化ROM（Read-Only Memory）中的引导程序开始执行。
这个引导程序位于计算机的主板上，负责启动操作系统。
引导程序首先会检测计算机中是否有可引导的设备，比如硬盘、光盘、USB等。
一旦发现可引导设备，引导程序就会将该设备中特定的引导扇区（Boot Sector）加载到计算机的内存中。
二、引导扇区的执行当引导扇区被加载到内存后，计算机的控制权交给了引导扇区中的代码。
引导扇区中的代码被称为引导加载程序（Boot Loader），它是一段特殊的机器指令，负责进一步加载操作系统的核心部分。
三、操作系统核心加载引导加载程序会根据预先设定的规则和算法，搜索计算机硬件设备，找到存放操作系统的特定分区或文件。
然后，它将操作系统的核心部分一次性地加载到计算机的内存中。
操作系统核心通常被保存为一个或多个可执行文件，也被称为内核（Kernel）。
四、内核初始化当操作系统核心被加载到内存后，内核开始执行，并进入初始化阶段。
在这个阶段，内核会对计算机的硬件进行自检和初始化，包括对处理器、内存、设备等的初始化操作。
内核还会为各个子系统和模块分配和初始化资源，准备操作系统运行时所需要的环境。
五、用户空间初始化在内核初始化完成后，操作系统会创建一个或多个用户空间（User Space）。
用户空间是操作系统为应用程序和用户提供的执行环境。
操作系统会根据系统配置和用户需求，初始化用户空间中的各个组件，比如图形界面、网络服务、文件系统等。
操作系统启动原理
操作系统启动原理
操作系统启动原理是计算机系统中非常重要的一部分，它负责将计算机系统从关机状态转换为可运行状态，并加载操作系统的核心程序到计算机的主内存中。
操作系统的启动过程一般分为硬件初始化、引导加载和操作系统加载三个阶段。
在硬件初始化阶段，计算机的硬件设备会进行自检和初始化，以确保所有硬件设备工作正常。
接下来，在引导加载阶段，计算机会根据硬件设备的启动设备设置，尝试从指定的引导设备中读取引导程序。
引导程序的作用是加载操作系统的核心程序，它通常位于引导设备的引导扇区中。
当引导程序被成功加载到主内存后，计算机进入操作系统加载阶段。
在操作系统加载阶段，引导程序将控制权交给操作系统的核心程序。
核心程序的主要功能是初始化系统资源、建立操作系统的执行环境，然后启动操作系统的主进程。
操作系统的主进程负责进一步初始化系统资源，加载设备驱动程序，并提供操作系统的各种服务和功能。
总的来说，操作系统的启动原理可以概括为硬件初始化、引导加载和操作系统加载三个阶段，其中引导加载阶段是操作系统启动的关键。
通过这个过程，计算机能够顺利地启动并加载操作系统，为用户提供多种功能和服务。
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• Enable Boot Logging • Enable VGA Mode
当视频设置不能使用户在修复坏的设置时看清屏幕时可使用此选 项。 • Last Known Good Configuration
使用此选项会将Windows 2000的设置恢复为上一次成功引导时 的设置，并且上一次成功引导之后系统设置的所有修改都会丢失。
引导过程的诊断
7.3 引导过程的诊断
可用到的引导故障诊断工具如下：
Last Know Good Configuration，某些场合用Driver Rollback
4．输入管理员密码并按Enter，如果不知道密码就不能使用 控制台。
3. 使用恢复控制台恢复注册表
如果怀疑Windows 2000的注册表被损坏，那么可以使用 恢复控制台命令从创建的最后一个备份中恢复注册表(此 方法对Windows XP注册表同样有效)。每次备份系统状态 时创建的注册表的备份 存储在%SystemRoot%\Repair \RegBack文件夹中。在恢复控制台的命令提示符中执行表 7-3列出的步骤，这些步骤可以将注册表恢复到上一次备 份时的状态。
5. 紧急修复过程
如果Advanced Options菜单中的选项和Recovery Console都不能恢复系统，那么用户还可以选择紧急修复 过程(Emergency Repair process)，此选择只能作为最 后一招，因为紧急修复过程将系统状态恢复为Windows 2000安装完成之后的状态，安装之后所有的修改都会丢失， 此过程使用的紧急修复盘(ERD)与Windows NT ERD中包含 的内容不同。
• Directory Services Restore Mode (Windows 2000 Domain Controllers Only)
此选项只能应用于域控制器，并可用来作为恢复损坏的活 动目录的一个步骤，活动目录是由域控制器管理的域数据 库，记录域中的用户和资源。 • Debugging Mode
4. 安装恢复控制台
安装恢复控制台的步骤如下所述： 1．打开Windows 2000中的命令窗口。 2．从Windows 2000 CD的当前目录修改为\i386文件夹。 3．输入命令winnt32/cmdcons，开始安装Recovery Console。 4．重启计算机，Recovery Console将出现在OS引导菜 单的可用操作系统的列表中。
表7-2列出了成功引导Windows NT\2000\XP所需的文件（表中， \winnt_root跟在微软文档约定之后，并且意味着存储Windows NT\2000 \XP的目录名字 ，默认情况下此目录是\winnt，同时，微软有时ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ此目录 指定为%SystemRoot%）
Windows 2000引导过程 故障检测
WindowsNT/2000/XP 启动过程
7.1 WindowsNT/2000/XP启动过程
基于Intel的CPU引导启动过程中的步骤如表7-1所示：
1．BIOS执行POST(加电自检)。 2．BIOS执行MBR程序。 3．MBR程序执行OS引导程序。 4．引导程序执行Ntdr。 5．Ntdr修改处理器模式并装载文件系统。 6．Ntdr读取并装载引导菜单。 7．Ntdr使用Ntdtect 8．Ntdr装载OS和设备驱动程序。 9．Ntdr将控制交给Ntoskrnl.exe。 10．选择不同于Windows NT/2000/XP的操作系统。
3．Windows 2000 Recovery Console窗口打开(见图7-4）， Recovery Console查看硬盘并确定硬盘上只有一个 Windows 2000并且安装在C:\Winnt文件夹中(Winnt文件夹 可以在计算机的不同硬盘中)，按1键然后按Enter键选择 此安装。
从磁盘中装载Windows 2000并访问恢复控制台的步骤如 下：
1．插入4张安装盘中第一张磁盘，并重启PC，系统会提 示用户依次插入4张安装盘，然后会显示如图7-2所示的 Setup屏幕。
2．输入R选择To repair a Windows 2000 installation选项，Windows 2000的Repair Options窗 口打开(见图7-3)，输入C选择Recovery Console。
7.2 Windows 2000引导过程故障检测
1. Advanced Options菜单
PC引导启动并在屏幕的底部显示String Windows时，按 F8键会显示Windows 2000的Advanced Options菜单，如图 7-1所示，此菜单可用来诊断并修补Windows 2000引导时 出现的问题。
Strata PC OSE操作系统工程师
第七章 操作系统启动顺序和方法
学习目标
• 操作系统的启动过程 • 操作系统引导过程的故障检测 • 创建紧急启动盘 • 创建ERD
课程目录
7.1 WindowsNT/2000/XP启动过程 7.2 Windows 2000引导过程故障检测 7.3 引导过程的诊断 7.4 创建紧急启动盘的方法 7.5 创建ERD
• Safe Mode (安全模式)
• Safe Mode with Networking 解决引导过程中出现的问题并且需要访问网络时使用此
选项。 • Safe Mode with Command Prompt
此Safe Mode选项不自动装载GUI桌面，使用此选项会得到 命令提示符，如果第一个Safe Mode选项不能装载OS，则 可以使用此选项。
2. 恢复控制台 (Recovery Console)
Windows 2000/XP不能正常启动或者装载过程中挂起时 可以使用此工具。恢复控制台的用途是允许用户修复硬 盘上损坏的注册表、系统文件或文件系统，用户必须输 入管理员(Administrator)密码才能使用控制台并访问 NTFS卷。
恢复控制台应用实例