计算机的启动过程

群里说的计算机启动过程,天天都启动计算机,却没有好好想一想原理,如今记录下来

　第一步：当咱们按下电源开关时，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在此刻不会立刻执行指令。当芯片组检测到电源已经开始稳定供电了（固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（若是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RESET信号），CPU立刻就从地址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，不管是AwardBIOS仍是AMIBIOS，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的启动代码首先要作的事情就是进行POST（Power－OnSelfTest，加电后自检），POST的主要任务是检测系统中一些 关键设备 是否存在和可否正常工做，例如内存和显卡等设备。因为POST是最先进行的检测过程，此时显卡尚未初始化，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。

　　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芯片的起始地址一般设在C0000H处，系统BIOS在这个地方找到显卡BIOS以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。

　　第四步：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。

　　第五步：接着系统BIOS将检测和显示CPU的类型和工做频率，而后开始测试全部的RAM，并同时在屏幕上显示内存测试的进度，咱们能够在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：内存测试经过以后，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在这一过程当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，每找到一个设备以后，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，全部硬件都已经检测配置完毕了，多数系统BIOS会从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类标准硬件设备，以及它们使用的资源和一些相关工做参数。

　　第九步：接下来系统BIOS将更新ESCD（ExtendedSystemConfigurationData，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。一般ESCD数据只在系统硬件配置发生改变后才会更新，因此不是每次启动机器时咱们都可以看到"UpdateESCD...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Windows9x不相同的数据格式，因而Windows9x在它本身的启动过程当中会把ESCD 数据修改 成本身的格式，但在下一次启动机器时，即便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，将会致使在每次启动机器时，系统BIOS都要更新一遍ESCD，这就是为何有些机器在每次启动时都会显示出相关信息的缘由。

　　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做，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，而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Windows9x最基本的 系统文件 。Windows9x的IO.SYS首先要初始化一些重要的系统数据，而后就显示出咱们熟悉的蓝天白云，在这幅画面之下，Windows将继续进行DOS部分和GUI（ 图形用户界面 ）部分的引导和初始化工做。

编辑本段总结

　　若是系统之中安装有引导多种操做系统的 工具软件 ，一般主引导记录将被替换成该 软件 的引导代码，这些代码将容许用户选择一种操做系统，而后读取并执行该操做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）。上面介绍的即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类初始化工做，若是咱们在DOS下按Ctrl＋Alt＋Del组合键（或从Windows中选择从新启动计算机）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。咱们能够看到，不管是冷启动仍是热启动，系统BIOS都一次又一次地重复进行着这些咱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咱们可以正常使用电脑提供了基础