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啟動過程漫談

2013-11-11 14:02:59  來源: 電腦常識 

   利用電腦進行工作或娛樂幾乎是大部分電腦用戶每天必做的事情但是電腦在每次啟動中的所做所為大多數用戶就未必清楚了今天我將向大家詳細講解從打開電源到出現Windows X的藍天白雲在這個啟動過程中電腦到底干了些什麼工作
   在電腦的啟動過程中有一個非常完善的硬件自檢機制對於采用Award BIOS的電腦而言在加電自檢的短短幾秒鐘裡就可以瞬間完成多個檢測步驟!下面就請大家仔細地看看電腦的啟動全過程
   第一步:在我們按下電源開關的瞬間電源就立刻向主板和其它設備供電此時的電壓還不穩定主板控制芯片組會向CPU發出並保持一個Reset(重置)信號讓CPU初始化當電源開始穩定供電後(從不穩定到穩定也只是短暫的瞬間)控制芯片組便撤去Reset信號(如果是手動按下電腦面板上的Reset按鈕來重啟電腦那麼松開該按鈕時芯片組就會撤去Reset信號)此時CPU立刻從地址FFFFH處開始執行指令無論是Award BIOS還是AMI BIOS放在這裡的只是一條跳轉指令跳到系統BIOS中真正的啟動代碼處
   第二步:系統BIOS的啟動代碼首先進行POST(加電自檢)POST的主要任務是檢測系統中的一些關鍵設備是否存在和能否正常工作如內存和顯卡等由於POST的檢測過程發生在顯卡初始化之前因此如果在POST自檢的過程中發現了一些致命錯誤如沒有找到內存或者內存有問題(POST過程只檢查K常規內存)這時是無法在屏幕上顯示出來的系統BIOS就通過喇叭發聲來報告錯誤情況聲音的長短和次數代表了錯誤的類型
   第三步:接下來系統BIOS將開始檢測顯卡顯卡BIOS中的ROM芯片的起始地址通常在CH處系統BIOS檢測顯卡時調用顯卡BIOS中的初始化代碼由顯卡BIOS來完成顯卡的初始化大多數顯卡在進行初始化時通常會在屏幕上顯示出一些顯卡的信息如生產廠商圖形芯片類型顯存容量等內容這就是我們開機時看到的第一幅畫面
   第四步:檢測完其它設備之後系統BIOS將顯示它自己的啟動畫面其中包括有系統BIOS的類型序列號和版本號等內容同時在屏幕底端左下角會出現主板信息代碼包含BIOS的日期主板芯片組型號及廠商代碼等
   第五步:接著系統BIOS將檢測CPU的類型和工作頻率並將檢測結果顯示在屏幕上這就是我們開機時看到的CPU類型和主頻
   第六步:在CPU測試通過之後系統BIOS將開始檢測系統中安裝的一些標准硬件設備這些設備包括:硬盤CDROM軟驅串行接口和並行接口等另外大部分新版本的系統BIOS在這一過程中還要自動檢測和設置內存參數硬盤參數和訪問模式等
   第七步:標准設備檢測完畢後系統BIOS內部的支持即插即用的代碼將開始檢測和配置系統中已安裝的即插即用設備每找到一個設備系統BIOS都會在屏幕上顯示出設備的名稱和型號等信息同時為該設備分配中斷DMA通道和I/O端口等系統資源
   第八步:到這一步為止所有硬件都已經檢測配置完畢了系統BIOS會重新清屏並在屏幕上方顯示出一個系統配置列表其中概略地列出了系統中已安裝的各種標准硬件設備以及它們使用的資源和一些相關工作參數
   第九步:緊接著系統BIOS將更新ESCD(Extended System Configuration Data擴展系統配置數據)ESCD是系統BIOS用來與操作系統交換硬件配置信息的數據這些數據被存放在CMOS(一小塊特殊的RAM由主板上的電池來供電)之中通常ESCD數據只在系統硬件配置發生改變後才會進行更新所以不是每次啟動機器時我們都能夠看到Update ESCD Success這樣的信息不過某些主板的系統BIOS在保存ESCD數據時使用了與Windows x不相同的數據格式於是Windows x在它自己的啟動過程中會把ESCD數據轉換成自己的格式但在下一次啟動機器時即使硬件配置沒有發生改變系統BIOS又會把ESCD的數據格式改回來如此循環將會導致在每次啟動機器時系統BIOS都要更新一次ESCD這就是為什麼有的計算機在每次啟動時都會顯示Update ESCD Success信息的原因
   第十步:ESCD數據更新完畢後系統BIOS的啟動代碼將進行它的最後一項工作即根據用戶指定的啟動順序從軟盤硬盤或光驅啟動以從C盤啟動為例系統BIOS將讀取並執行硬盤上的主引導記錄主引導記錄接著從分區表中找到第一個活動分區然後讀取並執行這個活動分區的分區引導記錄而分區引導記錄將負責讀取並執行Iosys系統文件這是DOS和Windows x最基本的系統文件Windows x的Iosys文件首先要初始化一些重要的系統數據然後就顯示出我們熟悉的藍天白雲在這幅畫面之下Windows將繼續進行GUI(圖形用戶界面)部分的引導和初始化工作如果系統安裝有引導多種操作系統的工具軟件通常主引導記錄將被替換成該軟件的引導代碼這些代碼將允許用戶選擇任意一種操作系統然後讀取並執行該操作系統的基本引導代碼(DOS和Windows的基本引導代碼就是分區引導記錄)
   上面介紹的便是計算機在打開電源開關或按Reset鍵進行冷啟動時所要完成的全部初始化工作如果我們在DOS下按Ctrl+Alt+Del組合鍵或從Windows中選擇重新啟動計算機來進行熱啟動那麼POST過程將被跳過去直接從第三步開始另外第五步的檢測CPU和內存測試也不會再進行無論是冷啟動還是熱啟動系統BIOS都會進行硬件檢測和引導過程正是這個不起眼的過程保證了我們可以正常地啟動和使用計算機
  摘自《電子電腦報》
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