计算机启动过程简单解释

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 加电 BIOS进行post BIOS检测硬件的各种信息

BIOS更新ESCD 从计算机外存储器启动操作系统 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。 ⑸从计算机外存储器启动操作系统

主板开机工作原理

主板开机工作原理是指在计算机电源通电之后，主板负责对各种硬件设备进行初始化和配置，以确保计算机能够正常启动和运行。

主板开机工作原理可以简单地分为以下几个步骤：

1. 电源供电：计算机电源接通后，主板首先会接收到来自电源的电源信号，以提供电能给各个硬件设备。

2. 芯片组初始化：主板上的芯片组负责控制和协调各个硬件设备的工作，包括处理器、内存、硬盘、显卡等。在开机时，芯片组会接收到电源供电后的信号，并对各个硬件设备进行初始化，以确保它们能够正常工作。

3. 启动BIOS：BIOS（基本输入输出系统）是主板上的一个固件，负责初始化计算机硬件设备，并提供一些基本的输入输出功能。在开机时，芯片组会启动BIOS，并将硬件设备的相关信息加载到内存中。

4. POST自检：在BIOS启动之后，计算机会进行一项称为“开机自检”（POST，Power On Self-Test）的过程。在这个过程中，计算机会逐个检测各个硬件设备是否工作正常，以及它们的配置情况。如果发现硬件故障或配置错误，计算机会发出警告音或显示错误信息。

5. 启动引导程序：当硬件设备通过自检之后，计算机会加载操作系统的引导程序。这个引导程序会从硬盘或其他存储设备中读取操作系统的文件，并将控制权转交给操作系统来完成后续的启动过程。

总的来说，主板开机工作的原理就是通过电源供电，初始化芯片组和其他硬件设备，启动BIOS和引导程序，最终将控制权转交给操作系统，从而实现计算机的正常启动和运行。

电脑开机自检的过程和屏显

首先，计算机加电后，主机电源立即产生“Power Good”低电位信号，该信号通过时钟产生(驱动)器输出有效的RESET信号，使CPU进入复位状态，并强制系统进入ROM-BIOS程序区。系统BIOS区的第一条指令是“jump star”，即跳转到硬件自检程序start。为了方便地实现BIOS的功能，BIOS运行时要用到一些RAM，因此大多数BIOS要做的第一件事就是检测系统中的低端RAM。如果检测失败，那么大多数BIOS将无法调入RAM中，开机后无任何反应，微机黑屏。自检程序允许必要的附加卡上的BIOS程序首先进入它们自己的系统并初始化，但在此之前，主板上的BIOS必须找到附加卡上的BIOS程序，才能在主板BIOS和操作系统之前运行。如显示卡本身就带有启动程序的BIOS芯片，该芯片内的程序负责启动显示卡，为显示其它信息作准备，并在屏幕上显示显示卡的版本及版权信息。所以，开机引导时，在检测键盘和其它驱动器以前，我们首先看到的是屏幕上显示的有关显示卡的信息。

如果上面的过程完成了，电脑开始显示ROM-BIOS的版本、版权信息以及检测出的CPU型号、主频和内存容量。在这个过程中，自检程序还要测试DAM（内存）控制器及ROM-BIOS芯片的字节数。这些检测，如果出现错误，则为致命性错误，会导致死机或死循环；如果正常，继续检验中断控制器、定时器、键盘、扩展I/O接口、IDE接口、软驱等设备并进行初始化。检测中如果出现错误，作为一般性错误，显示错误信息；如果正常，则继续进行下一步。在这之前，机器一直判断用户是否按了“Del”键，如果按了就进入ROM-BIOS中的系统设置程序，将系统的配置情况(如软、硬盘型号)以参数的形式存入CMOS RAM中，然后重新启动。

之后，自检程序将根据CMOS RAM中的内容来识别系统的一些硬件设置，并对这些部件进行初始化，如果遇到CMOS RAM中的设置参数与系统实际的硬件不符就会导致错误或死机。

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：

我们从上图可以看到，在按下电源到启动操作系统前的过程是这样的：

1、 当电源开关按下时，电源开始向主板和其他设备供电，此时电压并不稳定，于是，当主