微机启动过程分析

微机启动过程分析
微机在启动过程中要经历很多的操作，每一步工作完成后才能进行下一步工作。

微机的大多数故障（特别是硬件故障）都出在微机启动阶段，深入了解微机启动的详细过程，就能够根据故障现象快速地推断出故障点所在，而不是盲目地试验。

微机的启动过程大致可分为如下几个阶段，每一阶段又可分为若干步骤。

一、微机启动第一阶段：电源开启阶段
第1步：按下电源开关。

如果市电供电正常且主机电源开关正常，则220V、50HZ的市电输入到微机的主机电源中。

第2步：主机电源开始工作，将220V、50HZ交流电转换为±5V、±12V、3.3V等规格的直流电，并发送一个PG（Power Good）信号触发微机各部件开始工作。

输出电压和电流值偏高或偏低均会引起微机工作不正常；其他电压输出正常，但PG信号不正常，微机也不能启动。

二、微机启动第二阶段：POST自检阶段
第1步：系统各部件进行初始化。

如果主机电源无故障（即上述第2步正常通过），则主机电源输出电压给CPU、主板及其他设备供电，各设备开始进入准备工作阶段。

表现为以下一些现象：
①主机电源指示灯点亮；
②硬盘进行脱机自检：硬盘指示灯点亮，在安静环境下能听到硬盘有“嘀嘀嘀”的自检声，这种自检是硬盘的脱机自检，这是硬盘本身的功能，该自检过程不受CPU或其他设备的控制，只要给硬盘加电即进行，脱机自检完成后，硬盘指示灯熄灭；
③光驱指示灯闪亮一下即灭。

有些光驱指示灯呈一直点亮状态，此过程表现为一种颜色（一般为黄色）变为另一种颜色（一般为绿色），然后恢复到初始状态；
④键盘的三个指示灯（Num Lock、Caps Lock、Scroll Lock）一起闪亮。

与此同时，电源输出的PG信号触发CPU内的各寄存器（通用寄存器、段寄存器、标志寄存器等）复位，然后主板的ROM BIOS开始将自己的例行自检程序装入内存并准备执行自检过程。

由于是主板的BIOS本身将存储在其中的例行自检程序装入内存并执行，并不需要外部干预，因而将这一过程称为“Power On Self Test”,简称POST，即加点时自检之意。

自检的主要作用有以下几方面：
①检测微机各主要部件（CPU、时钟、计数器等）是否正常；
②根据微机CMOS RAM中存储的配置信息去查找相关配置，并检查实际硬件设备参数与CMOS的设置信息是否一致；
③检查系统的即插即用设备，并将这些设备一一登记。

运行POST的基本条件是CPU、主板上的ROM BIOS、主板上的其他关键性部件及内存（至少16KB）处于正常工作状态，其中任一个工作不正常，则微机不能开始进行POST自检过程。

POST自检过程又可分为很多步，按先后顺序分述如下。

第2步：主板上的ROM BIOS将其中的POST自检程序装入内存，并开始执行POST例行程序。

第3步：检查计数器、刷新定时功能及其他主要系统部件是否工作正常。

如果不正常，系统处于黑屏死机状态，可能会有报警声音。

正常则进入下一步。

第4步：检查显卡显存的状态、视频信号和同步信号。

如果不正常，系统会处于黑屏死机状态，并可能会有报警声音。

如果正常，则整个微机系统无致命性故障。

此时可能会听到很清脆的“嘀”的一声（对于Award BIOS而言），有的微机是响两声，有的微机则并无提示声音。

此时，微机的显示子系统开始工作。

对于较新的数控显示器，信号灯开始由一闪一闪状态（一般为黄色）变为点亮状态（一般为绿色），显示器屏幕顶端会出现显卡BIOS的版本信息、显卡类型、显存容量等信息。

显卡信息在屏幕上一闪而过，无法通过按“Pause”键停留住，冷开机或按RESET键能出现此信息，而按“Ctrl”+“Alt”+“Del”键重启时有时不会出现此信息。

如果不知道显卡的型号或显存的数量，可用此方法查看。

当显卡子系统开始工作后，微机就可以将主板上的BIOS信息显示到屏幕上。

此时可按“Pause”键停留住屏幕信息，以便仔细查看。

在以下的步骤中，POST自检程序开始按照CMOS RAM中存储的配置信息或主板上配置信息（如CPU的外频和倍频信息、内存数量等）去找相关设备，并进行对比，此时可以按“Del”键进入CMOS设置画面重新设置相关配置信息。

第5步：检查CPU的主频。

有的微机系统CPU的频率是在CMOS中设置的，有的是通过主板上的跳线开关设置的。

第6步：检查RAM内存容量。

如果在CMOS中将“Quick Power On Test”设置为“Disabled”,则将检测三次。

第7步：检查键盘功能，此时键盘的三个指示灯（Num Lock、Caps Lock、Scroll Lock）再次地一起闪亮。

第8步：检查主板及扩展槽上即插即用设备（如显示卡、声卡、视频卡、Modem等）和串口、并口等I/O设备，如果不正常，将给出相关的错误提示信息。

第9步：检查软驱子系统复位和寻道能力，如果在CMOS的设置中将“Boot up Floppy Seek”一项设为“Enabled”,则会看到软驱电源指示灯亮，同时伴有“嘎吱”的声音，这是软驱在寻道，即软驱的磁头来回移动一圈，并最后将磁头复位到0磁道的位置，随时准备读取软盘信息。

如果不正常，将有错误提示信息。

第10步：检查IDE控制器状态（硬盘、光驱等），检测IDE接口的硬盘和光驱信息。

此时硬盘电源指示灯闪亮。

如果不正常，将给出错误提示信息。

第11步：如果以上一切正常，则将所有的设备信息做一总结，并在显示器上显示出来，如图4-3所示。

图4-3显示了POST检测到的系统设备和PCI即插即用设备信息，据此可确定某个设备是否有硬件损坏，如果能够检测到相关设备，则可以大致确定该设备无硬件故障。

最后，根据CMOS中所设置的引导顺序，准备引导系统。

三、微机启动第三阶段：系统引导阶段
第1步：如果从硬盘引导系统，则BIOS访问硬盘的0道0面1扇区，将硬盘的主引导代码的前部分装入内存，并将系统的控制权转交给硬盘的MBR。

如果是软盘启动或光盘启动则没有此步操作。

第2步：如果从硬盘引导系统，硬盘MBR将C盘的DBR（逻辑0扇区，即硬盘物理地址的0道1面1扇区）的前部分装入内存，并将系统的控制权交给DBR。

如果是从软盘启动或从光驱启动，则BIOS直接将软盘或光盘的DBR（逻辑0扇区）装入内存，同时将控制权移交给DBR。

在以下的步骤中，DOS和Windows98系统的启动过程有所不同。

对于DOS系统而言，有以下几步操作。

第3步：DBR将DOS的两个系统文件（Io.sys、Msdos.sys）装入内存。

第4步：将DOS的装入内存。

第5步：装载Config.sys中的设备驱动程序。

第6步：装载或运行Autoexec.bat中的程序或系统设置信息。

对于第5步和第6步的操作，可以在微机刚开始引导操作系统时（自检刚完成），通过按特殊功能键来有选择地执行这两步操作。

有两种方式：
①按F5功能键，略过这两步的操作过程，直接进入命令提示符“C:\>_”状态，即不加载Config.sys中的设备驱动程序，也不运行Autoexec.bat中的批命令；
②按F8功能键，可以一步一步地有选择地执行Config.sys和Autoexec.bat中的每一行程序，如果微机故障出在这个阶段，可以通过这种方法来判断。

对于Windows98系统而言，系统文件和系统配置文件包括以下一些文件：Io.sys、Msdos.sys、Config.sys、Autoexec.bat和Bootlog.txt等。

微机的启动方式和启动过程比DOS要复杂得多。

Windows98有多种启动方式，通过设置Msdos.sys文本文件中的相关条目可以实现菜单启动方式（详见3.7.2节）。

另外，在POST自检完成并开始启动Windows98系统时，按F8功能键也可激活Windows98的启动菜单。

①Normal:正常启动方式，默认的启动方式。

②Logged(\Bootlog.txt):按Bootlog.txt中的项目引导系统。

③Safe mode:安全模式启动方式。

④Step-by-Step confirmation:逐步确认启动方式。

⑤Command prompt only:命令提示符启动方式（DOS7.1的“C:\>_”状态）。

⑥Safe mode command prompt only:安全模式命令提示符启动方式。

⑦Previous Version of MS-DOS：启动到以前的DOS版本（DOS6）。

可以从中选择一种启动方式启动系统。

第7步：系统启动成功，开始运行相关应用软件。