计算机启动过程总结

1、计算机组成： 一、计算机硬件核心设备主要由中央处理器、存储器、输入/输出设备、总线组成；

1.一、中央处理器主要由控制器、运算器、寄存器组成；

1.1.一、控制器由指令寄存器、状态寄存器、指令译码器、时序电路、控制电路组成；

1.1.二、运算器由加法器、若干个寄存器组成； 1.1.2.一、加法器用于运算，寄存器用于存储参加运算的各类数据以及运算后的结果。

1.二、内存器分为内存储器、外存储器； 1.2.一、内存储器可做为半导体存储器可分为三大类：随机存储器、只读存储器、特殊存储器；外储存器可做为输入/输出设备。 1.2.二、随机存储器（RAM）随机存储器特色可读写，通电数据可保持，断电数据当即消失。RAM分为动态和静态；动态DRAM是用MOS电路和电容来做存储元件的。因为电容会放电，因此须要定时充电以维持存储内容的正确，例如互隔2ms刷新一次；静态SRAM是用双极型电路或MOS电路的触发器来做存储元件的，它没有电容放电形成的刷新问题，主要用户大容量存储器。 1.2.三、ROM ROM是只读存储器（Read Only Memory），它只能读出原有的内容（制造商写入的内容，就是代码指令喽），不能由用户再写入新内容。 1.2.四、特殊固态存储器 包括电荷耦合存储器、磁泡存储器、电子束存储器等，它们多用于特殊领域内的信息存储。

1.三、输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、光笔；输出设备有显示器、打印机、绘图仪。

1.四、总线就是电路板上数据传送的公用信号线（传送指令的），由聚集与分配数据信号、选择发送信号的部件与接收信号的部件、总线控制权的创建与转移等功能组成，通常按信号类型将总线分为三组，其中AB（Address Bus）为地址总线；DB(Data Bus)为数据总线；CB（Control Bus）控制总线。

2、计算机启动过程简介： 排针（电源开关）开机[拉低]-->IT8712 IO芯片 75PIN[拉低]-->IO 72PIN[拉低]（告诉南桥我要准备开机了，你要作好准备），当南桥芯片接收到开机请求后，送出信号给I/O芯片71脚，南桥告诉IO本身 OK后-->IO 76PIN[拉低](IT8712 IO芯片76PIN和ATX24针的16针脚相连,20针电源是和14脚绿线相连)-->电源的绿线[拉低]-->电源被打开开始对主板供电。

2.一、启动BLOS 当机算机的电源键被按下时，同这个键相联的电信号线就会送出一个电信号给主板，供电电板开始工做，为整个主板供电，中央处理器（CPU）立刻就从地址FFFF:0000H 处开始执行指令（CS片选），BLOS接到指令（CS片选）后开始自检。

2.二、系统BIOS的启动代码首先要作的事情就是进行POST（Power－On Self Test，加电后自检），检测内存显卡等，若是系统BIOS在进行POST的过程当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，声音的长短和次数表明了错误的类型。在正常状况下，POST过程进行得很是快，咱们几乎没法感受到它的存在，POST结束以后就会调用其它代码来进行更完整的硬件检测。

2.三、接下来系统BIOS将查找显卡的BIOS，显示一些生产厂商信息等，一闪而过。系统BIOS接着会查找其它设备的BIOS程序，找到以后一样要调用这些BIOS内部的初始化代码来初始化相关的设备。

2.四、查找完全部其它设备的BIOS以后，系统BIOS将显示出它本身的启动画面，其中包括有系统BIOS的类型、序列号和版本号等内容。

2.五、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用来与操做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。

2.六、ESCD更新完毕后，系统BIOS的启动代码将进行它的最后一项工做：即根据用户指定的启动顺序从软盘、硬盘或光驱启动MBR，在肯定后进行引导。

2.七、MBR引导，MBR被分红三个部分，分别是：Bootloader、分别表以及Magic Number。其中Bootloader部分为stage1中被执行的起始部分。

2.八、Grub引导（启动管理器）； 2.8.一、Stage1.5过程很无辜，它的做用很单一，可是很是关键。它的主要功用就是构造一个boot分区系统对应的文件系统，这样能够经过文件系统的路径（/boot/grub/）寻找stage2过程须要的core.img，进而加载到内存中开始执行。

2.8.二、Stage1.5存在于0面0道3扇区开始的地方，并一直延续十几k字节的区域，具体的大小与相应的文件系统的大小有关（文中涉及到了0面0道1-3+x扇区，这部分扇区为保留扇区，BIOS不会放置任何数据。

2.九、控制权转交给操做系统后，操做系统的内核首先被载入内存。 以Linux系统为例，先载入/boot目录下面的kernel。内核加载成功后，第一个运行的程序是/sbin/init。它根据配置文件（Debian系统是/etc/initab）产生init进程。这是Linux启动后的第一个进程，pid进程编号为1，其余进程都是它的后代。 而后，init线程加载系统的各个模块，好比窗口程序和网络程序，直至执行/bin/login程序，跳出登陆界面，等

待用户输入用户名和密码。 至此，所有启动过程完成。

~~待优化，有时间仔细优化一下。

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参考文献：

主板基本启动过程

计算机启动过程详解

计算机启动过程详解

电脑开机全过程详解

计算机启动全过程

电的工做原理 BLOS

芯片组