打开电源启动机器几乎是电脑爱好者每天必做的事情，面对屏幕上出现的一幅幅启动画面，我们一点儿也不会感到陌生，但是，计算机在显示这些启动画面时都做了些什么工作呢？相信有的朋友还不是很清楚，本文就来介绍一下从打开电源到出现Windows的蓝天白云时，计算机到底都干了些什么事情。
首先让我们来了解一些基本概念。第一个是大家非常熟悉的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。BI OS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是本文要讨论的主角，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。
第二个基本概念是内存的地址，我们的机器中一般安装有32MB、64MB或128MB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C0000 H～C7FFFH处，IDE控制器的BIOS在C8000H～CBFFFH处。
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（当然从不稳定到稳定的过程只是一瞬间的事情），它便撤去RESET信号（如果是手工按下计算机面板上的Reset按钮来重启机器，那么松开该按钮时芯片组就会撤去R ESET信号），CPU马上就从地址FFFF0H处开始执行指令，从前面的介绍可知，这个地址
实际上在系统BIOS的地址范围内，无论是Award BIOS还是AMI BIOS，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。
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 Te st，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，如果系统BIOS在进行POST的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），那么系统BIOS就会直接控制喇叭发声来报告错误，声音的长短和次数代表了错误的类型。在正常情况下，POST过程进行得非常快，我们几乎无法感觉到它的存在，POST结束之后就会调用其它代码来进行更完整的硬件检测。
第三步：接下来系统BIOS将查找显卡的BIOS，前面说过，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。
第四步：查找完所有其它设备的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：接着系统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，我们可以在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。
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：接下来系统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我们都能够看到“Upda te ESCD… Success”这样的信息，不过，某些主板的系统BIOS在保存ESCD数据时使用了与Windows 9x不相同的数据格式，于是Windows 9x在它自己的启动过程中会把ESCD数据修改成自己的格式，但在下一次启动机器时，即使硬件配置没有发生改变，系统BIOS也会把ESCD的数据格式改回来，如此循环，将会导致在每次启动机器时，系统BIOS都要更新一遍ESCD，这就是为什么有些机器在每次启动时都会显示出相关信息的原因。
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 9x最基本的系统文件。Windows 9x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G
UI（图形用户界面）部分的引导和初始化工作。
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）。上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。我们可以看到，无论是冷启动还是热启动，系统BIOS都一次又一次地重复进行着这些我们平时并不太注意的事情，然而正是这些单调的硬件检测步骤为我们能够正常使用电脑提供了基础。
操作系统实验报告 工程大学 计算机科学与技术学院
一．实验概述 1.实验名称：操作系统的启动 2.实验目的： 1）跟踪调试EOS在PC机上从加电复位到成功后启动的全过程，了解操作系统的启动过程； 2）查看EOS启动后的状态和行为，理解操作系统启动后的工作方式。 3.实验类型：验证，设计 4.实验容： 1）准备实验，启动OS Lab，新建一个EOS Kernel项目； 2）调试EOS操作系统的启动过程 ①使用Bochs作为远程目标机 ②调试BIOS程序 ③调试软盘引导扇区程序 ④调试加载程序 ⑤调试核 ⑥查看EOS启动后的状态和行为 二．实验环境 操作系统：windows XP 编译器：Tevalaton OS Lab 语言：C++ 三．实验过程 1.设计思路和流程图： 2.实验过程：
1）在Console窗口中输入调试指令sreg，查看当前CPU中各个段寄存器的值，其中CS寄存器信息行中的“s=0xf000”表示CS寄存器的值为0xf000。 2）输入调试命令r，显示当前CPU中各个通用寄存器的值，“rip: 0x00000000:0000fff0”表示 IP 寄存器的值为 0xfff0。 3）输入调试命令 xp /1024b 0x0000，查看开始的 1024 个字节的物理存。在Console 中输出的这 1K 物理存的值都为 0，说明 BIOS 中断向量表还没有被加载到此处。 4）输入调试命令 xp /512b 0x7c00，查看软盘引导扇区应该被加载到的存位置。输出的存值都为 0，说明软盘引导扇区还没有被加载到此处。 可以验证 BIOS 第一条指令所在逻辑地址中的段地址CS寄存器值是一致的，偏移地址和 IP 寄存器的值是一致的。由于存还没有被使用，所以其中的值都为0。 5）输入调试命令 vb 0x0000:0x7c00，这样就在逻辑地址 0x0000:0x7c00（相当于物理地址 0x7c00）处添加了一个断点。输入调试命令 c 继续执行，在 0x7c00 处的断点中断。中断后会在 Console 窗口中输出下一个要执行的指令，即软盘引导扇区程序的第一条指令。 6）输入调试命令 sreg 验证 CS 寄存器（0x0000）的值。
电脑启动过程详解 1.当按下电源开关时,电源就开始向主板和其它设备供电,这时电压还不太稳定,主板上的控制芯片组会向CPU发生并保持一个RESET(重置)信号,让CPU内部自动恢复到初始状态,但CPU在些刻不会马上执行指令,当芯片组检查到电源已经开始稳定供电了(当然从不稳定,到稳定的过程只是一瞬间的事情)它便撤去RESET信号(如果是手工按下电脑面板上的RESET按钮来重启机器,那么松开该按钮时芯片组就会撤去RESET信号)CPU马上从地址FFFF0H处开始执行指令,这个地址实际在系统BIOS的地址范围内, 无论是Award BIOS,还是AMI BIOS,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。 2.系统BIOS的启动代码首先要做的事情就进行POST(Power-On Self Test,加电后自检),POST的主要任务是检查系统中一些关键设备是否存在和是否正常工作,例如内存和显卡等设备.由于POST是最早进行的检查过程,此时显卡还没有初始化,如果系统BIOS在进行POST的过程中发现了些致命错误,例如没有找到内存或内存有问题 (此时只会检查640KB常规内存),那么系统BIOS就会直接控制嗽叭发生声音来报告错误,声音的长短和次数代表了错误的类型.在正常情况下,POST过程进行的非常快,我们几乎无法感觉到它的存在,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.接下来系统BIOS将查找显卡的BIOS,前面说过,存放显卡BIOS的ROM芯片的超始地址通常设在 C0000H,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来初始化显卡,此时多数显卡都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,找到之后同样会调用这些BIOS内部的初始化代码来初始化相关的设备。 4.查找完所有其它设备的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BISO的类型,序列号和版本号等内容. 5.接着系统BIOS将检查和显示CPU的类型和工作频率,然后开始测试所有RAM,并同时在屏莫显示内存测试的速度,用户可以在CMOS设置中自行决定使用简单耗时少或详细耗时多的测试方式. 6.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. 7.标准设备检查完毕后,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。 8.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,其它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。 9.接下来系统BIOS会更新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之中,通常ESCD数据只在系统配置发生改变后才会更新,所以不是每次启动电脑时都能够看到"updata ESCD … Success"这样的信息, 不过某些主板的系统BIOS在保存ESCD数据时使用了与widnwos 9x不相同的数据格式,于是widnwos 9x在启动过程中会把ESCD数据修改成自己的格式,但在下一次启动时,既使硬件配置没有发生改变,系统BIOS也会把ESCD的数据格式修改回来,如此循环,将会导致在每次启动电脑时,系统BIOS都要更新一遍ESCD,这就是为什么有些机器在每次启动时都会显示出相关信息的原因。 10.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件,硬件或光驱启动,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widnows 9x的IO.SYS(或NT的NTLDR)首先要初始化一些重要的系统数据,然后将显示出我们熟悉的蓝天白云,在这幅画面之下,widnwos 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. 上面介绍的便是电脑在打开电源开关(或按RESET)进行冷启动时所要完成的各种初始化工作,如果在DOS 下按Ctrl Alt DEL组合键,(或从windows中选择重新启动电脑)来进行热启动,那么POST过程将被跳过去,
WindowsXP启动过程概述 从按下计算机开关启动计算机，到登入到桌面完成启动，一共经过了以下几个阶段： 1. 预引导(Pre-Boot)阶段； 2. 引导阶段； 3. 加载内核阶段； 4. 初始化内核阶段； 5. 登陆。 每个启动阶段的详细介绍 a) 预引导阶段 在按下计算机电源使计算机启动，并且在Windows XP专业版操作系统启动之前这段时间，我们称之为预引导（Pre-Boot）阶段，在这个阶段里，计算机首先运行Power On Self Test （POST），POST检测系统的总内存以及其他硬件设备的现状。如果计算机系统的BIOS(基础输入输出系统)是即插即用的，那么计算机硬件设备将经过检验以及完成配置。计算机的基础输入输出系统（BIOS）定位计算机的引导设备，然后MBR(Master Boot Record)被加载并运行。在预引导阶段，计算机要加载Windows XP的NTLDR文件。 b) 引导阶段 Windows XP Professional引导阶段包含4个小的阶段。 首先，计算机要经过初始引导加载器阶段（Initial Boot Loader），在这个阶段里，NTLDR 将计算机微处理器从实模式转换为32位平面内存模式。在实模式中，系统为MS-DOS保留640kb内存，其余内存视为扩展内存，而在32位平面内存模式中，系统（Windows XP Professional）视所有内存为可用内存。接着，NTLDR启动内建的mini-file system drivers，通过这个步骤，使NTLDR可以识别每一个用NTFS或者FAT文件系统格式化的分区，以便发现以及加载Windows XP Professional，到这里，初始引导加载器阶段就结束了。 接着系统来到了操作系统选择阶段，如果计算机安装了不止一个操作系统（也就是多系统），而且正确设置了boot.ini使系统提供操作系统选择的条件下，计算机显示器会显示一个操作系统选单，这是NTLDR读取boot.ini的结果。（至于操作系统选单，由于暂时条件不够，没办法截图，但是笔者模拟了一个，见图一。） 在boot.ini中，主要包含以下内容： [boot loader]
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。这种排序叫做"启动顺序"（Boot Sequence）。 打开BIOS 的操作界面，里面有一项就是"设定启动顺序"。 二、第二阶段：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 个字节。如果这512 个字节的最后两个字节是0x55 和0xAA，表明这个设备可以用于启动；如果不是，表明设备不能用于启动，控制权于是被转交给"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）。 2. 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. 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。
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post
POST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。不过，某些主板的BIOS在保存ESCD数据时使用了与Windows 9x 不相同的数据格式，于是Windows 9x在每一次启动都会把ESCD 数据转换成自己的格式，导致BIOS每次重新启动时都认为是硬件配置发生变化，并重新改写ESCD数据，这就是为什么有的计算机在每次启动时都会显示"Update ESCD... Success"信息的原因。
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、https://www.doczj.com/doc/1014678172.html,、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。只有在载入了这个驱动之后，ntldr 才能找到硬盘上被格式化为NTFS或者FAT/FAT32文件系统的分区。如果这个驱动损坏了，就算硬盘上已有分区，ntldr也认不出来。 读取了文件系统驱动，并成功找到硬盘上的分区后，引导载入程序的初始化过程就已?完成了，随后我们将会进行下一步。 操作系统选择： 这一步并非必须，只有在计算机中安装了多个Windows操作系统的时候才会出现。不过无论计算机中安装了几个Windows，计算机启动的过程中，这一步都会按照设计运行一遍，但只有在确实安装了多个系统的时候，系统才会显示一个列表，让你选择想要引导的系统。 如果已经安装了多个Windows操作系统，那么所有的记录都会被保存在系统盘根目录下一个名为boot.ini的文件中。ntldr程序在完成了初始化工作之后就会从硬盘上读取boot.ini 文件，并根据其中的内容判断计算机上安装了几个Windows，它们分别安装在第几块硬盘的第几个分区上。如果只安装了一个，那么就直接跳过这一步。但如果安装了多个，那么ntldr就会根据文件中的记录显示一个操作系统选择列表，并默认持续30秒。如果你没有选
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。
Windows启动过程详解 我们每天都在和Windows打交道，很多人可能每天都要面对多次W indows的启动过程，可是您知道在Windows的启动过程背后，隐藏着什么秘密吗？在这一系列过程中都用到了哪些重要的系统文件？系统的启动分为几个步骤？在这些步骤中计算机中发生了什么事情？这些就是本文试图告诉您的。 本文的适用范围 随着技术的发展，我们能够见到的计算机硬件种类越来越多。以计算机上最重要的组件CPU来说，目前就有很多选择。当然，这里的选择并不是说AMD或者Intel这种产品品牌，而是指其内部的体系结构。目前常见的CPU体系结构主要基于复杂指令集（Complex I nstruction Set Computing，CISC）或者精简指令集（Reduced Ins truction Set Computing，RISC），我们常用的Intel的Pentium、C eleron系列以及AMD的Athlon、Sempron系列都是基于复杂指令集的，而这些基于复杂指令集的CPU还有32位和64位的寄存器数据带宽区别。关于这些指令集以及寄存器数据带宽之间的区别等内容比较繁杂，而且不是本文的重点，感兴趣的朋友可以自己在网上搜索相关内容。因为CPU种类的不同，在不同CPU的系统中运行的Wind ows的启动过程也有一些小的不同。本文将会以目前来说最普遍的，在x86架构的系统上安装的32位Windows XP Professional为例向
您介绍。 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。 在继续阅读之前，首先请注意图1，这是Windows XP的操作系统结构，其中包括了一些在后台工作的组件以及经常和我们打交道的程序。在了解Windows XP的启动过程之前，对系统结构有一个初步概念是很重要的。
正确的电脑开关机顺序 由于电脑在刚加电和断电的瞬间会有较大的电冲击，会给主机发送干扰信号导致主机无法启动或出现异常，因此，在开机时应该先给外部设备加电，然后才给主机加电。但是如果个别计算机，先开外部设备（特别是打印机）则主机无法正常工作，这种情况下应该采用相反的开机顺序。关机时则相反，应该先关主机，然后关闭外部设备的电源。这样可以避免主机中的部位受到大的电冲击。在使用计算机的过程中还应该注意下面几点：而且 WINDOWS 系统也不能任意开关，一定要正常关机；如果死机，应先设法“软启动”，再“硬启动”（按 RESET 键），实在不行再“硬关机”（按电源开关 数秒种）。 在电脑运行过程中，机器的各种设备不要随便移动，不要插拔各种接口卡，也不要装卸外部设备和主机之间的信号电缆。如果需要作上述改动的话，则必须在关机且断开电源线的情况下进行。 不要频繁地开关机器。关机后立即加电会使电源装置产生突发的大冲击电流，造成电源装置中的器件被损坏，也可以造成硬盘驱动突然加速，使盘片被磁头划伤。因此，这里我们建议如果要重新启动机器，则应该在关闭机器后等待 10 秒钟以上。在一般情况下用户
不要擅自打开机器，如果机器出现异常情况，应该及时与专业维修部门联系。 鼠标的操作 Windows 中的许多操作都可以通过鼠标的操作完成。 二键鼠标有左、右两键，左按键又叫做主按键，大多数的鼠标操作是通过主按键的单击或双击完成的。右按键又叫做辅按键，主要用于一些专用的快捷操作。 鼠标的基本操作包括指向、单击、双击、拖动和右击。 （1）指向：指移动鼠标，将鼠标指针移到操作对象上。 （2）单击：指快速按下并释放鼠标左键。单击一般用于选定一个操作对象。 （3）双击：指连续两次快速按下并释放鼠标左键。双击一般用于打开窗口，启动应用程序。 （4）拖动：指按下鼠标左键，移动鼠标到指定位置，再释放按键的操作。拖动一般用于选择多个操作对象，复制或移动对象等。（5）右击：指快速按下并释放鼠标右键。右击一般用于打开一个与操作相关的快捷菜单。
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：
打开电源启动机器几乎是电脑爱好者每天必做的事情，面对屏幕上出现的一幅幅启动画面，我们一点儿也不会感到陌生，但是，计算机在显示这些启动画面时都做了些什么工作呢？相信有的朋友还不是很清楚，本文就来介绍一下从打开电源到出现Windows的蓝天白云时，计算机到底都干了些什么事情。 首先让我们来了解一些基本概念。第一个是大家非常熟悉的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。BI OS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是本文要讨论的主角，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。 第二个基本概念是内存的地址，我们的机器中一般安装有32MB、64MB或128MB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C0000 H～C7FFFH处，IDE控制器的BIOS在C8000H～CBFFFH处。 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（当然从不稳定到稳定的过程只是一瞬间的事情），它便撤去RESET信号（如果是手工按下计算机面板上的Reset按钮来重启机器，那么松开该按钮时芯片组就会撤去R ESET信号），CPU马上就从地址FFFF0H处开始执行指令，从前面的介绍可知，这个地址
第2章操作系统的界面 (1) 请说明系统生成和系统引导的过程。 解： 系统的生成过程：当裸机启动后，会运行一个特殊的程序来自动进行系统的生成（安装），生成系统之前需要先对硬件平台状况进行检查，或者从指定文件处读取硬件系统的配置信息，以便根据硬件选择合适的操作系统模块组，比较重要的信息通常有：CPU类型、内存大小、当前关联设备的类型和数量以及操作系统的重要功能选项和参数。按照这些信息的指示，系统生成程序就可以正确地生成所需的操作系统。 系统引导的过程：系统引导指的是将操作系统内核装入内存并启动系统的过程。主要包括初始引导、内核初始化、全系统初始化。初始引导工作由BIOS完成，主要完成上电自检，初始化基本输入输出设备，载入操作系统内核代码等工作。内核被载入内存后，引导程序将CPU控制权交给内核，内核将首先完成初始化功能，包括对硬件、电路逻辑等的初始化，以及对内核数据结构的初始化，如页表(段表)等。全系统初始化阶段要做的就是启动用户接口程序，对系统进行必要的初始化，使系统处于等待命令输入状态。 (2) 操作系统具有哪些接口？这些接口的作用是什么？ 解： 操作系统为用户提供的接口有图形接口、命令接口和程序接口几种形式。 操作系统包括三种类型的用户接口：命令接口（具体又可分为联机命令接口与脱机命令接口）、程序接口及图形化用户接口。其中，命令接口和图形化用户接口支持用户直接通过终端来使用计算机系统，而程序接口则提供给用户在编制程序时使用。 (3) 请说明操作系统具有的共性服务有哪些不同类别，这些类别分别用于完成什么功能？ 解：所有的操作系统都通过一些基本服务来帮助用户简单便捷地使用计算机各类资源，它们包括以下几个类别： 1.控制程序运行：系统通过服务将用户程序装入内存并运行该程序，并且要控制程序 在规定时间内结束。 2.进行I/O操作：用户是不能直接控制设备的，只能通过操作系统与外部设备进行交 互，由系统调用将结果显示在屏幕上或交给用户。 3.操作文件系统：为了保证实现“按名存取”，文件系统应该为用户提供根据文件名 来创建、访问、修改、删除文件的方法，以确保文件数据的安全可靠以及正确存取。 4.实现通信：操作系统需要提供多个程序之间进行通讯的机制，来控制程序的执行顺 序。 5.错误处理：操作系统通过错误处理机制，以便及时发现错误并采取正确的处理步骤， 避免损害系统的正确性和统一性。 (4) 系统调用的用途是什么？ 解： 通常，在操作系统内核设置有一组用于实现各种系统功能的子程序(过程)，并将它们提供给用户程序调用。每当用户在程序中需要操作系统提供某种服务时，便可利用一条系统调用命令，去调用所需的系统过程。这即所谓的系统调用。系统调用的主要类型包括： 1.进程控制类，主要用于进程的创建和终止、对子进程结束的等待、进程映像的替换、 进程数据段大小的改变以及关于进程标识符或指定进程属性的获得等； 2.文件操纵类，主要用于文件的创建、打开、关闭、读/写及文件读写指针的移动和
dell上电时序及戴尔笔记本电脑开机过程 根据我最近维修的戴尔系列笔记本电脑来看，不管是从奔四还是到迅驰或者双核，只要是使用SMSC系列单片机的主板，其开机过程都是大同小异，同样的道理像IBM的笔记本从奔三到迅驰的开机流程也都是差不多，因为它们也都是使用相同开机控制芯片系统（TB+PMH4+H8S），也就是说只要你熟悉某一块主板后，其他和这块主板使用相同单片机的电脑对你来说都不是太难。 最近我维修的机型有C640、D400、D420、D520、D600、D610、D820、D830、M1210、M1330、M1530等等，这些机器都有一个共同特点，那就是它们都是使用SMSC系列单片机，不过从D820后的单片机不再是BGA封装了，而是用两个DIP封装的芯片组合形成一个完整地控制系统。它们之间的开机步骤基本是相同的，与其他IBM或者HP机型相比较来说，其大的步骤也有相同之处，只是有些细节方面和信号名称不同而已。以下内容是以D600为例来解说，其他机型可能没有相应信号或者名称不同，在参考阅读时请适当灵活变化运用，下面各个步骤的名称也只是根据我个人爱好来取的，并非官方的准确名字。 第一步：BIOS电压(+RTC_PWR5V&+RTC_PWR3_3V) 这个电压从名称来看就是指BIOS电池供电的电压信号+RTCSRC，这个电压在没有插电源和电池时，是由主板上面的BIOS电池供给，当插上电源或电池时主板BIOS电池就处于充电状态，这个+RTCSRC电压信号的主要作用就是用来生成 +RTC_PWR5V和+RTC_PWR3_3V两个电压信号，其中+RTC_PWR3_3V信号是给南桥和单片机的一个重要供电。 第二步：公共电压(PWR_SRC) 戴尔机器的公共电压名称叫做PWR_SRC，像IBM的公共电压名称叫做VINT16是一样的意思，公共电压顾名思义就知道是公共的意思，即就是电源和电池共用的上电电路，也就是说这个电压信号既可以是电源供给，也可以是电池供给，同时这个电压信号还会送到主板很多地方去使用，这里详细说说电源上电电路过程，把电池上电电路过程作为电池充电电路内容讲解。 公共电压PWR_SRC是从外部电源经过一系列电路转换而来的，大致步骤要经过DCIN+、+DC_IN、DC_IN+、SDC_IN+、ACAV_IN等几个信号的转换过程，其中SDC_IN+和ACAV_IN两个信号都是充电电路中比较重要的信号，因为SDC_IN+是给电池充电的一个主要电源，而ACAV_IN这个信号是给单片机SMSC芯片的一个重要开启信号，单片机缺少这个信号时将无法正常工作进行充电，当然如果是电池独立供电时就没有这个信号，但会从电池电路上发送另一个具有相同功能的信号给单片机作为指示，这些将会在电池充电电路中关于电源和电池转换过程中详细说明。
1 什么是BSP: 1. 在通电后, 初始化硬件( bootrom ) 2. 支持VxWorks和硬件驱动通信(Image的底层驱动) 3. 本质上是硬件驱动、初始化的合集； 2 研究BSP内容： 1. 系统image的生成和image的种类 2. image的download 下载过程 3. 系统的启动顺序和过程 4. 调试环境的配置及远端调试的方式和方法 5. 相应BSP设置文件的修改(网络,串口..) 6. BSP各文件的组成和作用. 7. 要对系统底层驱动清楚,也就是对CPU及相关的硬件有所了解?主要是32微处理 器(上电启动过程，download image的方式方法，读写ROM地址空间分 配,MMU寄存器,中断定义,..).参照硬件资料,多读一些源码会有所帮助. 3 BSP主要文件目录的组成及主要文件的作用： 3.1 目录target/config/All： 这个目录下的文件是所有BSP文件共享的，不是特别需要不要更改里面的任何文件. configAll.h： 缺省定义了所有VxWorks的设置.如果不用缺省的设置,可在BSP目录下的config.h文件中用 #define或#口门def方式来更改设置. bootInit.c： 在romlnit.s 后,完成Boot ROM的第二步初始化.程序从romlnit.s 中的romlnit() 跳到这个文件中的romStart().来执行必要的解压和ROM image的放置. bootConfig.c: 完成Boot ROM image的初始化和控制. usrConfig.c： VxWorks image 的初始化代码. 3.2 目录target/config/comps/src： 涉及系统核心的components, 主要由target/config/All 中usrConfig.c 中函数调用 3.3 目录target/config/bspname： 包含系统或硬件相关的BSP文件.
我们每天使用计算机必须要经过的一个步骤就是启动了，但是，你是否知道计算机到底是怎样启动的呢？或许，你会认为这并不重要，是的，对于我们一般人而言，它确实不重要，事实上，我们更关心它启动得有多快，但是，这却实在是一个很“基本”的问题，每天都在用计算机，却不知道它是怎样启动的，似乎总感觉有些别扭（当然了，多数人都不知道的话也就没什么好别扭的了）。下面就为大家介绍一下我们使用的计算机到底是怎样启动起来的，由于这个问题比较大，我将它分为了两部分来介绍，这样可能比较好接受一些。这次只介绍前半部分（即和操作系统无关的部分）。另外，为方便大家理解，我特意制作了相关的流程图，建议大家对照着看。 如果你愿意了解一下，希望你能通过下面的介绍弄懂这个问题，如果你没什么兴趣，也没关系，毕竟，它是个比较边缘的东西，不太了解也行。 像大多数介绍此知识的文章一样，这里还是需要先介绍一下两个基本而重要的概念。 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. 内存地址：我曾在虚拟内存的介绍中提到过它，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。 现在正式开始介绍计算机的启动过程（从打开电源到操作系统启动之前） 1、当电源开关按下时，电源开始向主板和其他
1什么是BSP: 1.在通电后,初始化硬件（bootrom） 2.支持VxWorks和硬件驱动通信（Image的底层驱动） 3.本质上是硬件驱动、初始化的合集； 2研究BSP内容: 1.系统image的生成和image的种类 2.image的download下载过程 3.系统的启动顺序和过程 4.调试环境的配置及远端调试的方式和方法 5.相应BSP设置文件的修改(网络,串口..) 6.BSP各文件的组成和作用. 7.要对系统底层驱动清楚,也就是对CPU及相关的硬件有所了解.主 要是32微处理器(上电启动过程, download image的方式方法,读 写ROM,地址空间分配,MMU,寄存器,中断定义,..).参照硬件资料, 多读一些源码会有所帮助. 3BSP主要文件目录的组成及主要文件的作用: 3.1目录target/config/All: 这个目录下的文件是所有BSP文件共享的,不是特别需要不要更改里面的任何文件.
configAll.h: 缺省定义了所有VxWorks的设置.如果不用缺省的设置,可在BSP目录下的config.h文件中用#define或#undef方式来更改设置. bootInit.c: 在romInit.s后,完成Boot ROM的第二步初始化.程序从romInit.s中的romInit()跳到这个文件中的romStart().来执行必要的解压和ROM image的放置. bootConfig.c:完成Boot ROM image的初始化和控制. usrConfig.c: VxWorks image的初始化代码. 3.2目录target/config/comps/src: 涉及系统核心的components,主要由target/config/All中usrConfig.c中函数调用 3.3目录target/config/bspname: 包含系统或硬件相关的BSP文件. Makefile 一些命令行控制images的生成,参见BSP设置部分及生成下载 README BSP发布纪录,版本,总的文档 config.h 包括所有涉及CPU主板的设置及定义(includes,definations),参见BSP设置文件及生成下载 configNet.h 网络驱动的主要设置文件,主要对END驱动设置. romInit.s 汇编语言文件,是VxWorks Boot ROM和ROM based image的入口,参见系统启动部分
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。