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简述启动系统工作过程启动系统是指计算机在开机时，从无电到正常运行的过程。
启动系统的工作过程包括硬件启动、引导程序加载、操作系统加载和初始化等环节。
硬件启动是指计算机开机后，硬件设备开始进行自检和初始化操作。
计算机的主板会对各个硬件设备进行检测，并对其进行初始化设置。
这些硬件设备包括处理器(CPU)、内存、硬盘、显卡、键盘、鼠标等。
硬件启动过程中，如果发现硬件故障或不符合规格，会发出警报或报错信息，并停止启动。
引导程序加载是指计算机在硬件启动完成后，开始加载引导程序。
引导程序是一段特殊的代码，位于计算机的引导设备上，例如硬盘的主引导记录(MBR)、光盘的启动扇区等。
当计算机上电后，主板会按照预设顺序，检测各个启动设备上是否存在引导程序。
一旦找到引导程序后，主板会将其加载到内存中的指定位置，并将控制权转交给引导程序。
引导程序的主要功能是根据用户选择的操作系统，加载对应的系统文件。
引导程序会读取启动设备上的文件系统，并根据预设的加载规则，加载操作系统的主要文件，如内核文件、设备驱动程序等。
引导程序加载完成后，就会将控制权交给操作系统。
操作系统加载是指引导程序将控制权转交给操作系统后，操作系统开始加载和初始化。
操作系统首先会进行一些基本的系统设置，如初始化进程、文件系统、网络设置等。
然后，操作系统会开始加载并初始化需要的设备驱动程序和其他系统软件。
操作系统加载和初始化的最后一个阶段是用户登录。
在这个阶段，操作系统会提示用户输入账号和密码，并进行身份验证。
一旦验证成功，系统将显示用户的桌面或命令行界面，用户就可以开始使用计算机了。
总结来说，启动系统的工作过程包括硬件启动、引导程序加载、操作系统加载和初始化。
硬件启动过程是通过自检和初始化来检测硬件设备是否正常。
引导程序加载过程是找到引导程序，并将其加载到内存中，然后将控制权交给引导程序。
操作系统加载和初始化过程是进行系统设置、加载设备驱动程序和系统软件，并提示用户登录，最终显示用户的桌面或命令行界面。
bootload标准
Bootload是一种标准，它定义了一种用于将程序加载到设备的
方式。
Bootload标准通常由硬件制造商或操作系统开发者制定，并被用于启动系统时加载初始程序的过程中。
Bootload标准一般描述了以下方面的内容：
1. 引导程序的存储位置和格式：Bootload标准规定了引导程序
应该存储在哪里（比如主引导记录或特定的引导分区），以及它们的格式（比如二进制文件、可执行文件或其他格式）。
2. 引导过程的执行顺序：Bootload标准描述了执行引导过程的
顺序，即加载引导程序的具体步骤，包括读取引导程序的位置、将其加载到内存中、设置适当的寄存器和环境变量等。
3. 引导程序的功能和要求：Bootload标准还可以包括引导程序
的功能和要求，比如支持特定的引导选项、加载特定的文件系统或驱动程序等。
通过遵循Bootload标准，硬件制造商和操作系统开发者可以
确保不同的设备或系统可以正确地启动和加载程序，提供统一的引导过程。
这样就可以方便地切换不同的操作系统或加载不同的程序，而无需进行额外的配置或适配。
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LILO（LInux LOader）引导加载程序一．什么是引导加载程序最简单地讲，引导加载程序（Boot Loader）会引导操作系统。
当机器引导它的操作系统时，BIOS会读取引导介质上最前面的512字节（即人们所知的主引导记录（Master Boot Record，MBR））。
在单一的MBR中只能存储一个操作系统的引导记录，所以当需要多个操作系统时就会出现问题，所以需要更灵活的引导加载程序。
主引导记录本身要包含两类内容-部分（或全部）引导加载程序，以及分区表（其中包含关于介质其余部分如何划分为分区的信息）。
当BIOS引导时，它会寻找硬盘驱动器第一个扇区（MBR）中存储的数据；BIOS使用存储在MBR中的数据激活引导加载程序。
由于BIOS只能访问很少量的数据，所以大部分引导加载程序分两个阶段进行引导。
在引导的第一个阶段中，BIOS引导一部分引导加载程序，即初始程序加载程序（initial program loader，IPL）。
IPL查询分区表，从而能够加载位于不同介质上任意位置的数据。
首先通过这步操作来定位第二阶段引导加载程序（其中包含加载程序的其余部分）。
第二阶段引导加载程序是引导加载程序的主体；很多人认为这才是引导加载程序的真正部分。
它包含加载程序更需要磁盘空间的部分，比如用户界面和内核引导程序。
从简单的命令行到绘声绘色的GUI，这些用户界面的范围很广泛。
引导加载通常配置为两种方式的其中之一：要么是作为主引导加载程序（primary boot loader），要么是作为二级引导加载程序（secondary boot loader）。
主引导程序是安装在MBR上的第一阶段引导加载程序。
二级引导加载程序是安装在可引导分区的第一阶段引导加载程序。
必须在MBR上安装单独的引导加载程序，并配置它将控制权转交给二级引导加载程序。
很多较新的Linux引导加载程序特别实用，因为它们提供了不同程度的交互，比如高级的GUI和加密的密码，以及通过选择操作系统进行引导的能力。
引导加载程序引导加载程序引导加载程序是供应商专有的映像，负责在设备上启动内核。
它会监护设备状态，负责初始化以及绑定其信任根。
引导加载程序由许多部分组成，包括启动画⾯。
要开始启动，引导加载程序可能会直接将⼀个新映像刷写到相应的分区中，也可能会使⽤recovery开始重新刷写过程，该过程与 OTA 的操作过程⼀致。
⼀些设备制造商会创建多部分引导加载程序，然后将它们组合到⼀个 bootloader.img ⽂件中。
在刷写时，引导加载程序会提取各个引导加载程序并刷写所有这些引导加载程序。
最重要的是，引导加载程序会在将执⾏⼯作移到内核之前先验证 boot 分区和 recovery 分区的完整性，并显⽰部分中指定的警告。
规范化启动原因Android 9 对引导加载程序启动原因规范进⾏了以下更改。
引导加载程序使⽤专⽤的硬件和内存资源来确定设备重新启动的原因，然后将androidboot.bootreason=<reason>添加到⽤于启动设备的 Android 内核命令⾏中，以传达这⼀决定。
然后，init会转换此命令⾏，使其传播到 Android 属性bootloader_boot_reason_prop (ro.boot.bootreason) 中。
之前的 Android 版本中指定的启动原因格式如下：不使⽤空格，全部为⼩写字母，只有⾮常少的要求（例如报告kernel_panic、watchdog、cold/warm/hard），并且允许其他特殊原因。
这种宽松的规范导致出现了成百上千个⾃定义启动原因字符串（有时毫⽆意义），进⽽造成了⽆法管理的情况。
到⽬前最新的 Android 版本发布之前，引导加载程序提交的近乎⽆法解析或毫⽆意义的内容急剧增加已经为bootloader_boot_reason_prop造成了合规性问题。
在开发 Android 9 版本中，Android 团队发现旧的bootloader_boot_reason_prop中内容会急剧增加，并且⽆法在系统运⾏时重写。
最小系统工作原理最小系统是指计算机系统中的最基础的工作单元，通常由处理器、存储器和系统总线构成。
最小系统的工作原理可以概括为以下几个步骤：1. 系统启动：当计算机电源开启时，系统会进入自检（Power-On Self-Test，POST）阶段，检测硬件是否正常工作。
如果检测通过，系统会加载存储器中的引导程序。
2. 引导程序加载：引导程序（Bootstrap Loader）位于存储器的特定位置，通常是存储器的第一个扇区。
引导程序的作用是加载操作系统或其他应用程序。
3. 操作系统加载：引导程序会根据预设的引导顺序（比如从硬盘、光盘或网络中加载）来加载操作系统。
操作系统是计算机系统的核心，负责管理硬件资源、提供用户接口等功能。
4. 硬件驱动加载：操作系统会加载相应的硬件驱动程序，以便与各种硬件设备进行通信。
硬件驱动程序负责将操作系统所发出的指令转化为硬件能够理解的信号。
5. 用户应用程序加载：操作系统会加载用户应用程序，使其能够在计算机系统中运行。
用户应用程序可以是办公软件、游戏、浏览器等不同类型的软件。
6. 用户操作：一旦系统启动并加载完毕，用户可以通过输入设备（比如键盘、鼠标）与计算机进行交互。
用户的操作会被输入设备转化为相应的信号，然后由操作系统进行处理和响应。
7. 任务执行：根据用户的操作或预设的任务，系统会执行相应的任务。
这包括对数据的处理、计算、存储、通信等操作。
8. 系统关闭：在用户完成操作后，可以选择关闭计算机系统。
系统会依次关闭正在运行的应用程序和内核功能，并保存用户数据。
最终，系统将停止运行并关闭电源。
最小系统的工作原理是一个复杂的过程，涉及多个硬件和软件组件的协同工作。
只有各个组件正常工作并有效地协调合作，计算机系统才能正常工作并完成用户的任务。
计算机引导程序
计算机引导程序，又称为启动程序或引导加载程序（Bootloader），是计算机系统启动过程中的第一个程序。
它通常存放在计算机的主引导扇区（MBR）或EFI系统分区的引导分区中。
计算机引导程序的作用是加载操作系统内核或系统引导加载器（Bootloader Loader），并将控制权转交给它们。
它在计算机系统启动过程中扮演着非常重要的角色。
如果引导程序出现错误或损坏，系统将无法正常启动。
引导程序通常具有以下功能：
1.初始化系统硬件，如处理器、内存、磁盘等。
2.搜索并加载操作系统内核或系统引导加载器到内存中。
3.提供菜单界面，用户可以选择要启动的操作系统或启动参数。
4.处理系统错误和异常情况。
常见的计算机引导程序有GRUB、LILO、Windows Boot Manager等。
其中，GRUB是最流行的引导程序之一，它支持多操作系统的启动，并提供丰富的配置选项。
BootLoader引导程序一、实验目的1.学会配置linux下的minicom和windows下的超级终端2.了解bootloader的基本概念和框架结构3.了解bootloader引导操作系统的过程4.掌握bootloader程序的编译方法5.掌握bootloader程序的使用方法二、实验内容1. 学习x-loader 作用和编译过程2.学习uboot作用和编译过程3.学习bootloader的操作三、实验设备PentiumII以上的PC机， LINUX操作系统四、BOOTLOADER程序说明完整的系统由x-loader、u-boot、kernel（内核）、rootfs（根文件系统）组成，x-loader 是一级引导程序，其作用是初始化CPU，拷贝u-boot到内存，然后把控制权交给u-boot。
当OMAP3530上电时，memory controller(内存控制器)还未初始化，这个任务便由完成的x-loader。
初始化外部RAM控制器，把u-boot读到外部RAM，之后把控制入口交给。
u-boot 是二级引导程序，其作用主要是引导内核，提供映像更新，同用户进行交互。
系统结构图如下：1. BootLoader的作用在嵌入式系统中，BootLoader的作用与PC机上的BIOS类似，其主要作用：（1）初始化硬件设备；（2）建立内存空间的映射图；（3）完成内核的加载，为内核设置启动参数。
通过BootLoader可以完成对系统板上的主要部件如CPU、SDRAM、Flash、串行口等进行初始化，也可以下载文件到系统板上，对Flash进行擦除与编程。
当运行操作系统时，它会在操作系统内核运行之前运行，通过它，可以分配内存空间的映射，从而将系统的软硬件环境带到一个合适的状态，以便为最终调用操作系统准备好正确的环境。
通常，BootLoader 是依赖于硬件而实现的，特别是在嵌入式系统中。
因此，在嵌入式系统里建立一个通用的 BootLoader 几乎是不可能的，不同的处理器架构都有不同的BootLoader。
引导程序
1:概述
计算机在开始启动的时候，首先运行BIOS程序，BIOS程序检测当前硬件。
完成后，根据CMOS中的关于驱动器启动顺序的设置，找到一个可用的驱动器来启动。
这里的驱动器包括软盘、光盘、硬盘等设备，但是为了简化问题，下面只讨论软盘驱动器或者硬盘驱动器的启动。
在软盘(硬盘)启动的过程中，最先是BOIS将软盘的首扇区（也就是0柱面，0头、1扇区）的512个字节的内容读到内存的7C00H的地方，然后CPU跳到7C00H(CS:IP=0000:7C00H?)处运行。
由于只有512个字节的大小，不可能放下一个操作系统的代码。
因此，这512个字节的代码一般是一个过渡性的代码，它主要由读软盘扇区指令构成，用来实现这样的一个功能：将操作系统的代码都读到内存中去，读完后再通过JMP指令跳到操作系统代码的入口地址，进一步运行程序。
习惯上，我们把保存在首扇区中的程序称为引导程序。
虽说引导程序一般是用来实现操作系统的引导的，的是但这并不是必要的；它可以是任何形式的代码，只要符合的一个条件：代码对应的机器代码不超过512个字节。
下面的引导程序演示代码就没有任何的读软盘指令，它只是不断的循环一个过程：接受并显示字符。
在最后，交代一下程序的运行软件环境:程序在XP编写、编译，在虚拟机下测试。
2:引导程序演示代码
2．1演示代码BOOT.ASM
.MODEL SMALL ;这个可以不用管
CODE SEGMENT
ASSUME CS:CODE,DS:CODE ; 数据段和代码段混合在一起了
ORG 7C00H
START: JMP START1
INFO DB 'A:\',0 ;提示信息
STR1 DB 80 DUP (0) ;接受键盘输入缓冲区
START1:
MOV AX,CODE
MOV DS,AX
;设置光标的位置，在屏幕的最后一行,屏幕行号范围0—24,列号范围0-79
MOV DH,24 ;行号
MOV DL,0 ;列号
MOV AH,2 ;子功能号
INT 10H
L1: MOV SI,OFFSET INFO
CALL DISP_STR ;显示提示信息
CALL GET_STR ;输入字符串,以回车结束输入
CALL CRLF ;换行
MOV SI,OFFSET STR1
CALL DISP_STR ;输出刚才从键盘中接受到的字符串
CALL CRLF
MOV SI,OFFSET STR1
CMP BYTE PTR [SI],0 ;如果直接回车，那么就退出程序
JZ EXIT
JMP L1
EXIT:
MOV AH,4CH
INT 21H
DISP_STR PROC ;显示字符串
CLD ;设置DF=0,给后面的串指令用
.WHILE BYTE PTR [SI] != 0 ;.while是汇编伪指令,功能和高级语言的while一样LODSB
MOV AH,0EH ;输出字符
INT 10H
.ENDW
RET
DISP_STR ENDP
CRLF PROC ;实现回车功能
;屏幕上卷一行
MOV CH,0
MOV CL,0
MOV DH,24
MOV DL,79
MOV AL,1
MOV AH,06H
MOV BH,7
INT 10H
;获得光标位置
MOV BH,0
MOV AH,3
INT 10H
;设置光标位置
MOV BH,0
MOV DL,0
MOV AH,02H
INT 10H
RET
CRLF ENDP
GET_STR PROC ;从键盘输入字符串
MOV SI,OFFSET STR1
GETS: MOV AH,0
INT 16H
.IF AL != 0DH ;如果输入的字符不是回车，就显示字符,并继续输入MOV [SI],AL
INC SI
MOV AH,0EH
INT 10H
JMP GETS
.ENDIF
MOV [SI],0
RET
GET_STR ENDP
CODE ENDS
END START
2.2说明
1）我们首先将上面的BOOT.ASM文件编译、连接为BOOT.EXE文件。
2）该程序可以在控制台上运行预览结果，按回车结束程序。
下面为运行的结果。
程序只处理字母、数字和回车的输入，对于控制字符、退格等并没有处理。
3．写引导程序
引导程序完成了，现在我们就要将引导程序boot.exe写入软盘的首扇区。
3．1 EXE的文件结构
EXE文件由2部分构成：一部分是头部信息，一部分是汇编代码对应的机器代码。
下面我们用Ultra Edit打开BOOT.EXE，查看EXE的结构
头部信息一般都是512个字节，以4D5A开始，包含了CS、DS、SS、SP等基本信息。
操作系统在加载的EXE程序的时候，根据这些信息进行重新定位。
Boot.exe程序的数据头部如下:
对于EXE头部说明，就讨论到这里，更具体的说明再另外讨论
机器代码部分是从200H处开始的，我们发现，在200H~~7DFFH中的
7C00H个字节的数据都是0，这是因为编译ORG 7C00H这个指令的时候
，后面的代码从7C00H处开始，前面的数据都没有定义，就用0来填充。
7E00H后面的数据才是我们要写入首扇区的数据，这些数据都是和START：标号后的汇编指令一一对应的，这些数据如下,图中圈起来的数据是由DB ‘A:\’,0和DB 80 dup(‘0’)生成的。
我们用DEBUG来查看boot.exe的内容，并和上面的对比一下.
对比DEBUG中的反汇编的结果，它是和上面的7E00H中的数据以及和BOOT.ASM中的代码是一致的。
在认真对比一下，还是有一个地方不同的。
在DEBUG中，如上图所示，二进制代码是B8D313H,而用Ultra Edit查看的是B80000H,这个区别是因为DEBUG是对BOOT.EXE重定位的结果，这个重定位是由操作系统来完成的。
我们在把boot.ex e7E00H后面的数据写入软盘首扇区。
然后设置从软盘引导，由BOIS读到将该内容读并跳到7C00H处，运行到7C56H 处的时候，CPU执行的机器代码是B80000，也就是运行MOV AX，0000这样一个指令，而不是DEBUG中显示的MOV AX，13D3H。
3.2写引导程序
简单来说，把boot.exe写入到首扇区只要经过下面几步就可以了
1: 打开boot.exe文件
2: 把文件指针移动到7E00H的地方
3: 把boot.exe后面的内容读出来
4: 关闭文件
5: 把读出来的内容写到软盘的首扇区去.
具体的代码可以自己实现，也可以查看WRBOOT。
ASM文件，对于这个文件，我就不做具体的解释了。
编译完成后，运行WRBOOT.EXE，在从软盘启动，就可以看到结果了。
要注意以下两点:
1.在编译连接WRBOOT。
ASM的时候，在注意你的BOOT.EXE程序放
置的路径,在程序中做相应调整。
2.在测试程序的时候，不要直接回车，因为那时侯系统还不可以处理mov
ax,4ch int 21h这样的一个DOS中断
3.3 一些细节问题
1：ORG 7C00H 的作用
在这个程序中，ORG 7C00H是一个非常重要、却经常会忽略的指令。
假如没有这个指令，程序可能可以运行，却得不到所希望的结果。
ORG 7C00H在程序中的影响体现在两个地方：
MOV SI，OFFSET INFO
MOV SI，OFFSET STR
我们由前面的DEBUG知道，这两个指令在原来的程序中实际上是MOV SI,7C02H
MOV SI,7C06H
如果少了ORG 7C00H，就变成了
MOV SI，02H
MOV SI，06H
这样的区别是很明显的。
但是ORG 7C00H对JMP 指令是没有影响的，JMP在这里的短跳转，它的机器语言的意思是(新的IP)<-当前IP+相对偏移。
2：关于55AAH
一般的引导程序最后的两个字节是55AAH，以用来给BOIS检测该扇区的代码否是引导程序(就象EXE的开始2个字节是4D5AH)，然后BOIS才将控制权转到7C00H处。
但有些BOIS没有首先检测这两个字节，而首先运行代码的程序，就想我的程序的测试环境中，就没有把这两个字节写上，也可以运行。
但建议还是不要省略这两个字节。
关于BOIS、CMOS
计算机在启动的时候，首先由BOIS检测当前硬件，然后与CMOS存储器中的设置比较；如果结果正确，则将控制权交给硬盘主引导记录，启动操作系统。
BOIS检测和设置程序放在BOIS芯片中，而BOIS设置后的硬件参数等放在CMOS存储器中。
BOIS设置也包括因盘参数的设置。
有关BOIS和CMOS的一些基本概念，对写操作系统非常重要。
BOIS是指放在ROM芯片中的软件，CMOS是只可读写的RAM存储器。
一、CMOS的基本概念
CMOS是微机主板上的一快可读写的RAM芯片，一般有128字节或者256字节的容量，存放微机系统的时钟信息和硬盘配置等信息，它依靠系统电源供电，系统掉电后，储存的信息不会丢失。
CMOS存储器是作为一种I/O设备来实现与CPU交换信息的，CMOS占有两个I/O地址，70H为地址口，71H。
