XP系統(tǒng)啟動(dòng)過程,有利于電腦維修過程中的判斷

1、.XP系統(tǒng)啟動(dòng)過程,有利于電腦維修過程中的判斷.txt11生命是盛開的花朵，它綻放得美麗，舒展，絢麗多資；生命是精美的小詩，清新流暢，意蘊(yùn)悠長(zhǎng)；生命是優(yōu)美的樂曲，音律和諧，宛轉(zhuǎn)悠揚(yáng)；生命是流淌的江河，奔流不息，滾滾向前xp系統(tǒng)啟動(dòng)過程詳解 (2008-1-23 9:15:20) 363人次瀏覽 來源：vvxiong 社區(qū)查看 - 系統(tǒng)啟動(dòng)過程詳解 首先讓我們來了解一些基本概念。第一個(gè)是大家非常熟悉的BIOS（基本輸入輸出系統(tǒng)），BIOS是直接與硬件打交道的底層代碼，它為操作系統(tǒng)提供了控制硬件設(shè)備的基本功能。BIOS包括有系統(tǒng)BIOS（即常說的主板BIOS）、顯卡BIOS和其它設(shè)備（例如IDE控

2、制器、SCSI卡或網(wǎng)卡等）的BIOS，其中系統(tǒng)BIOS是本文要討論的主角，因?yàn)橛?jì)算機(jī)的啟動(dòng)過程正是在它的控制下進(jìn)行的。BIOS一般被存放在ROM(只讀存儲(chǔ)芯片)之中，即使在關(guān)機(jī)或掉電以后，這些代碼也不會(huì)消失。 第二個(gè)基本概念是內(nèi)存的地址，我們的機(jī)器中一般安裝有32MB、64MB或128MB內(nèi)存，這些內(nèi)存的每一個(gè)字節(jié)都被賦予了一個(gè)地址，以便CPU訪問內(nèi)存。32MB的地址范圍用十六進(jìn)制數(shù)表示就是01FFFFFFH，其中0FFFFFH的低端1MB內(nèi)存非常特殊，因?yàn)樽畛醯?086處理器能夠訪問的內(nèi)存最大只有1MB，這1MB的低端640KB被稱為基本內(nèi)存，而A0000HBFFFFH要保留給顯示卡的顯存使

3、用，C0000HFFFFFH則被保留給BIOS使用，其中系統(tǒng)BIOS一般占用了最后的64KB或更多一點(diǎn)的空間，顯卡BIOS一般在C0000HC7FFFH處，IDE控制器的BIOS在C8000HCBFFFH處。 好了，下面我們就來仔細(xì)看看計(jì)算機(jī)的啟動(dòng)過程吧。 1 windows 9x 第一步： 當(dāng)我們按下電源開關(guān)時(shí)，電源就開始向主板和其它設(shè)備供電，此時(shí)電壓還不太穩(wěn)定，主板上的控制芯片組會(huì)向CPU發(fā)出并保持一個(gè)RESET（重置）信號(hào)，讓CPU內(nèi)部自動(dòng)恢復(fù)到初始狀態(tài)，但CPU在此刻不會(huì)馬上執(zhí)行指令。當(dāng)芯片組檢測(cè)到電源已經(jīng)開始穩(wěn)定供電了（當(dāng)然從不穩(wěn)定到穩(wěn)定的過程只是一瞬間的事情），它便撤去RESET信

4、號(hào)（如果是手工按下計(jì)算機(jī)面板上的Reset按鈕來重啟機(jī)器，那么松開該按鈕時(shí)芯片組就會(huì)撤去RESET信號(hào)），CPU馬上就從地址FFFF0H處開始執(zhí)行指令，從前面的介紹可知，這個(gè)地址實(shí)際上在系統(tǒng)BIOS的地址范圍內(nèi)，無論是Award BIOS還是AMI BIOS，放在這里的只是一條跳轉(zhuǎn)指令，跳到系統(tǒng)BIOS中真正的啟動(dòng)代碼處。 第二步： 系統(tǒng)BIOS的啟動(dòng)代碼首先要做的事情就是進(jìn)行POST（PowerOn Self Test，加電后自檢），POST的主要任務(wù)是檢測(cè)系統(tǒng)中一些關(guān)鍵設(shè)備是否存在和能否正常工作，例如內(nèi)存和顯卡等設(shè)備。由于POST是最早進(jìn)行的檢測(cè)過程，此時(shí)顯卡還沒有初始化，如果系統(tǒng)BIOS

5、在進(jìn)行POST的過程中發(fā)現(xiàn)了一些致命錯(cuò)誤，例如沒有找到內(nèi)存或者內(nèi)存有問題（此時(shí)只會(huì)檢查640K常規(guī)內(nèi)存），那么系統(tǒng)BIOS就會(huì)直接控制喇叭發(fā)聲來報(bào)告錯(cuò)誤，聲音的長(zhǎng)短和次數(shù)代表了錯(cuò)誤的類型。在正常情況下，POST過程進(jìn)行得非?？?，我們幾乎無法感覺到它的存在，POST結(jié)束之后就會(huì)調(diào)用其它代碼來進(jìn)行更完整的硬件檢測(cè)。 第三步： 接下來系統(tǒng)BIOS將查找顯卡的BIOS，前面說過，存放顯卡BIOS的ROM芯片的起始地址通常設(shè)在C0000H處，系統(tǒng)BIOS在這個(gè)地方找到顯卡BIOS之后就調(diào)用它的初始化代碼，由顯卡BIOS來初始化顯卡，此時(shí)多數(shù)顯卡都會(huì)在屏幕上顯示出一些初始化信息，介紹生產(chǎn)廠商、圖形芯片類型

6、等內(nèi)容，不過這個(gè)畫面幾乎是一閃而過。系統(tǒng)BIOS接著會(huì)查找其它設(shè)備的BIOS程序，找到之后同樣要調(diào)用這些BIOS內(nèi)部的初始化代碼來初始化相關(guān)的設(shè)備。 第四步： 查找完所有其它設(shè)備的BIOS之后，系統(tǒng)BIOS將顯示出它自己的啟動(dòng)畫面，其中包括有系統(tǒng)BIOS的類型、序列號(hào)和版本號(hào)等內(nèi)容。 第五步： 接著系統(tǒng)BIOS將檢測(cè)和顯示CPU的類型和工作頻率，然后開始測(cè)試所有的RAM，并同時(shí)在屏幕上顯示內(nèi)存測(cè)試的進(jìn)度，我們可以在CMOS設(shè)置中自行決定使用簡(jiǎn)單耗時(shí)少或者詳細(xì)耗時(shí)多的測(cè)試方式。 第六步： 內(nèi)存測(cè)試通過之后，系統(tǒng)BIOS將開始檢測(cè)系統(tǒng)中安裝的一些標(biāo)準(zhǔn)硬件設(shè)備，包括硬盤、CDROM、串口、并口、軟驅(qū)

7、等設(shè)備，另外絕大多數(shù)較新版本的系統(tǒng)BIOS在這一過程中還要自動(dòng)檢測(cè)和設(shè)置內(nèi)存的定時(shí)參數(shù)、硬盤參數(shù)和訪問模式等。 第七步： 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備檢測(cè)完畢后，系統(tǒng)BIOS內(nèi)部的支持即插即用的代碼將開始檢測(cè)和配置系統(tǒng)中安裝的即插即用設(shè)備，每找到一個(gè)設(shè)備之后，系統(tǒng)BIOS都會(huì)在屏幕上顯示出設(shè)備的名稱和型號(hào)等信息，同時(shí)為該設(shè)備分配中斷、DMA通道和I/O端口等資源。 第八步： 到這一步為止，所有硬件都已經(jīng)檢測(cè)配置完畢了，多數(shù)系統(tǒng)BIOS會(huì)重新清屏并在屏幕上方顯示出一個(gè)表格，其中概略地列出了系統(tǒng)中安裝的各種標(biāo)準(zhǔn)硬件設(shè)備，以及它們使用的資源和一些相關(guān)工作參數(shù)。 第九步： 接下來系統(tǒng)BIOS將更新ESCD（Extende

8、d System Configuration Data，擴(kuò)展系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)）。ESCD是系統(tǒng)BIOS用來與操作系統(tǒng)交換硬件配置信息的一種手段，這些數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)只在系統(tǒng)硬件配置發(fā)生改變后才會(huì)更新，所以不是每次啟動(dòng)機(jī)器時(shí)我們都能夠看到“Update ESCD Success”這樣的信息，不過，某些主板的系統(tǒng)BIOS在保存ESCD數(shù)據(jù)時(shí)使用了與Windows 9x不相同的數(shù)據(jù)格式，于是Windows 9x在它自己的啟動(dòng)過程中會(huì)把ESCD數(shù)據(jù)修改成自己的格式，但在下一次啟動(dòng)機(jī)器時(shí)，即使硬件配置沒有發(fā)生改變，系統(tǒng)BIOS也會(huì)把ESC

9、D的數(shù)據(jù)格式改回來，如此循環(huán)，將會(huì)導(dǎo)致在每次啟動(dòng)機(jī)器時(shí)，系統(tǒng)BIOS都要更新一遍ESCD，這就是為什么有些機(jī)器在每次啟動(dòng)時(shí)都會(huì)顯示出相關(guān)信息的原因。 第十步： ESCD更新完畢后，系統(tǒng)BIOS的啟動(dòng)代碼將進(jìn)行它的最后一項(xiàng)工作，即根據(jù)用戶指定的啟動(dòng)順序從軟盤、硬盤或光驅(qū)啟動(dòng)。以從C盤啟動(dòng)為例，系統(tǒng)BIOS將讀取并執(zhí)行硬盤上的主引導(dǎo)記錄，主引導(dǎo)記錄接著從分區(qū)表中找到第一個(gè)活動(dòng)分區(qū)，然后讀取并執(zhí)行這個(gè)活動(dòng)分區(qū)的分區(qū)引導(dǎo)記錄，而分區(qū)引導(dǎo)記錄將負(fù)責(zé)讀取并執(zhí)行IO.SYS，這是DOS和Windows 9x最基本的系統(tǒng)文件。Windows 9x的IO.SYS首先要初始化一些重要的系統(tǒng)數(shù)據(jù)，然后就顯示出我們熟

10、悉的藍(lán)天白云，在這幅畫面之下，Windows將繼續(xù)進(jìn)行DOS部分和GUI（圖形用戶界面）部分的引導(dǎo)和初始化工作。 如果系統(tǒng)之中安裝有引導(dǎo)多種操作系統(tǒng)的工具軟件，通常主引導(dǎo)記錄將被替換成該軟件的引導(dǎo)代碼，這些代碼將允許用戶選擇一種操作系統(tǒng)，然后讀取并執(zhí)行該操作系統(tǒng)的基本引導(dǎo)代碼（DOS和Windows的基本引導(dǎo)代碼就是分區(qū)引導(dǎo)記錄）。 如果我們?cè)贒OS下按CtrlAltDel組合鍵（或從Windows中選擇重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī)）來進(jìn)行熱啟動(dòng)，那么POST過程將被跳過去，直接從第三步開始，另外第五步的檢測(cè)CPU和內(nèi)存測(cè)試也不會(huì)再進(jìn)行。 2 windows nt 第一步： 首先計(jì)算機(jī)通電進(jìn)行自檢,并由 B

11、IOS (即基本輸入輸出系統(tǒng))完成基本硬件配置,然后讀取硬盤的MBR(主引導(dǎo)記錄)檢查硬盤分區(qū)表以確定引導(dǎo)分區(qū),并將引導(dǎo)分區(qū)上的操作系統(tǒng)引導(dǎo)扇區(qū)調(diào)入內(nèi)存中執(zhí)行,此處即執(zhí)行NTLDR(操作系統(tǒng)加載器)文件。 Windows2000/XP支持多重啟動(dòng)。它在安裝時(shí)會(huì)首先將已存在的其它操作系統(tǒng)引導(dǎo)扇區(qū)保存為BOOTSECT.DOS文件(位于活動(dòng)分區(qū)根目錄下),并修改系統(tǒng)引導(dǎo)扇區(qū),以便系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)加載NTLDR文件,從而達(dá)到多重啟動(dòng)的目的。而Windows98則不具備這個(gè)功能，因此如果先裝好Windows2000/XP后再裝Windows98會(huì)破壞掉Windows2000/XP的引導(dǎo)記錄，導(dǎo)致2000/X

12、P不能啟動(dòng)。 第二步： 進(jìn)行出始化,NTLDR會(huì)把處理器從實(shí)模式轉(zhuǎn)換為32位保護(hù)模式。 第三步： 讀取BOOT.INI文件。該文件位于活動(dòng)分區(qū)根目錄下,它的作用是使系統(tǒng)在啟動(dòng)過程中出現(xiàn)選擇菜單,由用戶選擇希望啟動(dòng)的操作系統(tǒng)。如果選擇啟動(dòng)Windows2000/XP,NTLDR會(huì)繼續(xù)引導(dǎo)進(jìn)行以下過程;如果選擇為非Windows2000/XP系統(tǒng),NTLDR則會(huì)讀取系統(tǒng)引導(dǎo)扇區(qū)副本BOTSECT.DOS轉(zhuǎn)入啟動(dòng)相應(yīng)系統(tǒng)。 BOOT LOADER即操作系統(tǒng)加載器,指定系統(tǒng)選擇菜單默認(rèn)等待時(shí)間和默認(rèn)引導(dǎo)的操作系統(tǒng)?？墒止ば薷幕蛟诳刂泼姘逯行薷模瑸榱吮ｋU(xiǎn)起見，建議在控制面板中修改。依次選擇控制面板-系統(tǒng)

13、-高級(jí)->啟動(dòng)和故障恢復(fù)，即可更改相關(guān)設(shè)置。(在WindowsXP中還有另一種方法，即運(yùn)行msconfig（系統(tǒng)配置實(shí)用程序）。 OPERATING SYSTEMS段指定操作系統(tǒng)列表,由雙引號(hào)括起來的部分就是列表所顯示的內(nèi)容,可任意修改,使其更加個(gè)性化。 形如MULTI(0)DISK(0)RDISK(0)PARTITION(1)格式的語句被稱為ARC路徑,它的格式為:MULTI()指定磁盤控制器(若為SCSI控制器,則此處應(yīng)替換為SCSI()；DISK()指定SCSI設(shè)備編號(hào)(對(duì)于MULTI該處值始終為0)；RDISK()指定IDE設(shè)備編號(hào)(對(duì)于SCSI,此處被忽略)；PARTITION

14、()指定分區(qū)編號(hào)。除分區(qū)編號(hào)由1開始外,其余編號(hào)均從0開始。 參數(shù)/FASTDETECT表示禁用串行鼠標(biāo)檢測(cè),是系統(tǒng)默認(rèn)值。還有幾個(gè)常見參數(shù):MAXMEM指定Windows2000/XP可用內(nèi)存容量;BASEVIDEO使用標(biāo)準(zhǔn)VGA顯示驅(qū)動(dòng)程序;NOGUIBOOT啟動(dòng)過程中不顯示圖形屏幕;SOS加載設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序時(shí)顯示其名稱。 在操作系統(tǒng)選擇菜單中的中文字體由位于活動(dòng)分區(qū)根目錄下的BOOTFONT.BIN文件提供。 第四步： 系統(tǒng)加載NTDETECT.COM文件。由它來檢測(cè)機(jī)器硬件,如并行端口,顯示適配器等等,并將收集到的硬件列表返回NTLDR用于以后在注冊(cè)表中注冊(cè)保存。 第五步： 如果Wind

15、ows2000/XP有多個(gè)硬件配置文件,此時(shí)會(huì)出現(xiàn)選擇菜單,等待用戶確定要使用的硬件配置文件,否則直接跳過此步,啟用默認(rèn)配置。硬件配置文件是指保存計(jì)算機(jī)特定硬件配置的系統(tǒng)文件。可以創(chuàng)建多個(gè)不同的硬件配置文件以滿足計(jì)算機(jī)在不同場(chǎng)合的應(yīng)用。可以依次選擇控制面板-系統(tǒng)->硬件-硬件配置文件作出修改。 第六步： 引導(dǎo)過程開始裝載Windows2000/XP內(nèi)核NTOSKRNL.EXE。這個(gè)文件位于Windows2000/XP安裝文件夾下的SYSTEM32文件夾中。隨后,硬件抽象層(HAL)被引導(dǎo)進(jìn)程加載,完成本步驟。 硬件抽象層(HAL):隱藏特定平臺(tái)的硬件接口細(xì)節(jié),為操作系統(tǒng)提供虛擬硬件平臺(tái),

16、使其具有硬件無關(guān)性,可在多種平臺(tái)上進(jìn)行移植。 第七步： 內(nèi)核完成初始化,NTLDR將控制權(quán)轉(zhuǎn)交Windows2000/XP內(nèi)核,后者開始裝載并初始化設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序,以及啟動(dòng)WIN32子系統(tǒng)和WINDOWS2000/XP服務(wù)。 第八步： 開始登錄進(jìn)程。由WIN32子系統(tǒng)啟動(dòng)WINLOGON.EXE,并由它啟動(dòng)LOCAL SECURITY AUTHORITY(LSASS.EXE)顯示登錄對(duì)話框。用戶登錄后,WINDOWS2000/XP會(huì)繼續(xù)配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和用戶環(huán)境。最后,伴隨著微軟之聲和我們熟悉的個(gè)性化桌面,WINDOWS2000/XP漫長(zhǎng)的啟動(dòng)過程終于完成。 3 linux 第一步： 硬件檢測(cè)。當(dāng)機(jī)

17、器加電后它首先執(zhí)行BIOS(基本輸入輸出系統(tǒng))中的代碼，BIOS首先執(zhí)行加電自檢程序(POST)，當(dāng)自檢通過程便完成了硬件的啟動(dòng)。POST程序通過對(duì)內(nèi)存及其他硬件的設(shè)備的診斷檢測(cè)確定硬件的存在并可正確操作。BIOS是固化在芯片里的程序，執(zhí)行這一過程一般只需要幾秒鐘。當(dāng)自檢完成后BIOS按照系統(tǒng)COMS中設(shè)置的啟動(dòng)順序搜尋有效的啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)器(這里我們以硬盤為例)，并讀入系統(tǒng)引導(dǎo)扇區(qū)，并將系統(tǒng)控制權(quán)交給引導(dǎo)程序。 第二步： 加載和執(zhí)行引導(dǎo)程序。系統(tǒng)引導(dǎo)程序主要是把系統(tǒng)內(nèi)核裝載到內(nèi)存，啟動(dòng)盤必須在第一個(gè)邏輯磁道上包含引導(dǎo)記錄。這512個(gè)字節(jié)的扇區(qū)又被稱作是引導(dǎo)扇區(qū)，在系統(tǒng)完成加電自檢后，BIOS從啟動(dòng)

18、盤中將引導(dǎo)扇區(qū)讀入到內(nèi)存中。引導(dǎo)記錄中包含了一些磁盤的物理特性的參數(shù)。在引導(dǎo)扇區(qū)被讀入內(nèi)存后，BIOS就能從這里讀取到啟動(dòng)盤的物理參數(shù)。一旦引導(dǎo)記錄加載完畢，BIOS就交出系統(tǒng)的執(zhí)行控制權(quán)，跳轉(zhuǎn)到引導(dǎo)程序的頭部執(zhí)行。引導(dǎo)記錄開頭是一條無條件轉(zhuǎn)移指令，它將立即跳轉(zhuǎn)到地址0x03e執(zhí)行引導(dǎo)程序，在引導(dǎo)扇區(qū)中這個(gè)引導(dǎo)程序?qū)拇疟P中讀出其他幾個(gè)更為復(fù)雜的程序并由它們加載系統(tǒng)內(nèi)核。 Linux的引導(dǎo)程序由匯編代碼文件arch/i386/boot/bootsect.S生成，它利用對(duì)BIOS功能的調(diào)用將arch/i386/boot/下的setup.S文件和內(nèi)核映象加載到內(nèi)存。i386的體系結(jié)構(gòu)的CPU分保護(hù)

19、模式和實(shí)模式兩種，在實(shí)模式下只能使用低端的640K內(nèi)存。系統(tǒng)在加載引導(dǎo)程序時(shí)CPU是處在實(shí)模式下，而現(xiàn)在的內(nèi)核映象文件一般都超過了640K的限制，即使是經(jīng)過壓縮過的內(nèi)核映象，這個(gè)內(nèi)核映象文件通常是bzImage,我們?cè)诰幾g內(nèi)核時(shí)通常要用到這個(gè)文件。由于bzImage超出了640K這一限制，所以linux設(shè)計(jì)了一個(gè)bootsect_helper子程序(定義在arch/i386/boot/setup.S中)，引導(dǎo)程序通過循環(huán)調(diào)用bootsect_helper將內(nèi)核映象一塊一塊的裝入內(nèi)存，當(dāng)內(nèi)核加載完畢，系統(tǒng)跳轉(zhuǎn)到setup.S的開始位置開始執(zhí)行，setup.S仍在實(shí)模式下運(yùn)行，主要功能是設(shè)置系統(tǒng)參

20、數(shù)(如：內(nèi)存、磁盤等),并為進(jìn)入保護(hù)模式做準(zhǔn)備,最后進(jìn)入到保護(hù)模式并跳轉(zhuǎn)到內(nèi)核映象文件的頭部開始執(zhí)行內(nèi)核。這里提一下有關(guān)linux的引導(dǎo)程序lilo和grub，lilo和grub可以引導(dǎo)多個(gè)系統(tǒng)，如果機(jī)器上要裝多系統(tǒng)的話一般都會(huì)用到它們，這一引導(dǎo)程序也儲(chǔ)存在引導(dǎo)扇區(qū)中或者存放在主引導(dǎo)記錄中(MBR)，lilo和grub都許允用戶自己配置，它們?cè)谙到y(tǒng)安裝時(shí)建立了關(guān)于系統(tǒng)內(nèi)核占用磁盤數(shù)據(jù)塊的位置對(duì)照表。當(dāng)用戶選擇啟動(dòng)linux系統(tǒng)后，同樣也跳轉(zhuǎn)到setup.S上運(yùn)行。 第三步： 內(nèi)核初始化。當(dāng)setup.S執(zhí)行完后，CPU進(jìn)行保護(hù)模式，并開始執(zhí)行內(nèi)核，如果內(nèi)核是經(jīng)過壓縮的，那么首先執(zhí)行arch/i

21、386/boot/compressed目錄下的head.S建立堆棧并解壓內(nèi)核映象文件，然后再轉(zhuǎn)入arch/i386/kernel下的head.S。如果沒有壓縮則直接轉(zhuǎn)到arch/i386/kernel下的head.S開始執(zhí)行。arch/i386/kernel/head.S程序負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)區(qū)(BBS)、中斷描述表(IDT)、段描述表(GDT)、頁表和寄存器的初始化。最后進(jìn)入start_kernel()模塊。此時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行在內(nèi)核模式(0級(jí)別)下，轉(zhuǎn)入到init/main.c中的start_kernel()。 start_kernel()繼續(xù)其他方面的初始化工作，主要是初始化系統(tǒng)的核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，主要包括： setup_arch():執(zhí)行與體系結(jié)構(gòu)相關(guān)的設(shè)置。 trap_init():設(shè)置各種入口地址。 init_IRQ():初始化IRQ中斷處理機(jī)制。 sched_init():設(shè)置并啟動(dòng)第一個(gè)進(jìn)程init_task()。 softirq_init():對(duì)軟中斷子系統(tǒng)進(jìn)