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前言

   對了解計算機(jī)啟動有什么用呢？不就是按一個電源就OK了，這可能是很多新手不解的問題。沒這么簡單的，這其中涉及到了大量的軟硬知識，如果真正了解這樣原理會對你今后有很大的幫助。各位看官在看完了這貼之后，可能會頭昏，眼花，精神不振，至精神失常，七孔流血，不孕不育（呵呵打?。?。雖說真是有點不好理解，但是我相信大家在看了七七四十九遍之后一定會明白的。好了不開玩笑了，下面是主題


   計算機(jī)啟動過程是個很復(fù)雜的過程，它有一個非常完善的硬件自檢機(jī)制，在通電自檢短暫的幾秒鐘里，計算機(jī)要完成100多個檢測步驟。首先我們先來了解兩個概念：第一個是BIOS（基本輸入輸出系統(tǒng)），BIOS是一組被“固化”在計算機(jī)主板中，直接與硬件打交道的程序，計算機(jī)的啟動過程是在主板BIOS的控制下進(jìn)行的．BIOS包括有系統(tǒng)BIOS，即常說的主板BIOS．其它設(shè)備（例如IDE控制器、SCSI卡或網(wǎng)卡等的BIOS）其中系統(tǒng)BIOS是本文要討論的主角.因為計算機(jī)的啟動過程正是在它的控制下進(jìn)行的.


   第二個基本概念是內(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)存的每一個字節(jié)都被賦予了一個地址，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0～1FFFFFFH，其中0～FFFFFH的低端1MB內(nèi)存非常特殊，因為最初的8086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A0000H～BFFFFH要保留給顯示卡的顯存使用，C0000H～FFFFFH則被保留給BIOS使用，其中系統(tǒng)BIOS一般占用了最后的64KB或更多一點的空間，顯卡BIOS一般在C0000H～C7FFFH處，IDE控制器的BIOS在C8000H～CBFFFH處。 下面將分為兩個部分介紹，硬件部分和軟件部分.

  計算機(jī)啟動原理（軟硬詳解）2

1.硬件部份


一．系統(tǒng)BIOS初始化
當(dāng)我們按下電源開關(guān)(POWER)時，電源開始供電,計算機(jī)的電源指示燈亮起.電源就開始向主板和其它設(shè)備供電，此時電壓還沒有完全穩(wěn)定，主板控制芯片組會根據(jù)CMOS中的CPU主頻設(shè)置向CPU發(fā)出一個Reset(重置)信號，讓CPU內(nèi)部自動恢復(fù)到初始狀態(tài)，但CPU在此刻不會馬上執(zhí)行指令。當(dāng)芯片組檢測到電源已經(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信號（如果是手工按下計算機(jī)面板上的Reset按鈕來重啟機(jī)器，那么松開該按鈕時芯片組就會撤去RESET信號），CPU馬上從地址FFFF0H處執(zhí)行一條跳轉(zhuǎn)指令，從前面的介紹可知，這個地址實際上在系統(tǒng)BIOS的地址范圍內(nèi)，無論是Award BIOS還是AMI BIOSCPU放在這里的只是一條跳轉(zhuǎn)指令，跳到系統(tǒng)BIOS中真正的啟動代碼處。


二．POST(Power On Self Test，加電自檢)。
系統(tǒng)BIOS首先要做的事情就是進(jìn)行POST(Power On Self Test，加電自檢)。POST的主要任務(wù)是檢測系統(tǒng)中的一些關(guān)鍵設(shè)備電源、CPU芯片、BIOS芯片、定?.饜酒 ⑹ 菔輾⒙嘸 緶貳 MA控制器、中斷控制器以及基本的64K內(nèi)存和內(nèi)存刷新電路等是否存在和能否正常工作，如內(nèi)存和顯卡等。POST過程進(jìn)行得非?？?，我們幾乎無法感覺到它的存在．如果POST自檢不成功系統(tǒng)的喇叭發(fā)出刺耳的警報聲,具體的錯誤一般可以從警報聲的長短和次數(shù)來判斷.(小說明：為什么這時的錯誤要用聲音來報警而不是在屏幕上顯示呢，這是因為POST的檢測過程在顯示卡初始化之前，也就是說這時還是“黑屏”階段，所以在POST的過程中發(fā)現(xiàn)了一些致命錯誤是無法在屏幕上顯示出來的.)


三，顯卡檢測
自檢通過后，系統(tǒng)BIOS將查找顯示卡的BIOS，存放顯示卡BIOS的ROM芯片的起始地址通常在C0000H處，系統(tǒng)BIOS找到顯卡BIOS之后調(diào)用它的初始化代碼，由顯卡BIOS來完成顯示卡的初始化．顯示器開始有顯示，BIOS將檢查顯示卡的BIOS，找到之后調(diào)用它的初始化代碼，由顯卡BIOS找來完成顯示卡的初始化。大多數(shù)顯示卡在這個過程通常會在屏幕上顯示出一些顯示卡的信息，如生產(chǎn)廠商、圖形芯片類型、顯存容量等內(nèi)容，這也就是我們開機(jī)看到的第一個畫面了。如圖1:

四．標(biāo)準(zhǔn)硬件設(shè)備與即插即用設(shè)備檢測
下一步BIOS將開始檢測系統(tǒng)中安裝的一些標(biāo)準(zhǔn)硬件設(shè)備：硬盤、CD-ROM、軟驅(qū)、串行和并行接口等設(shè)備。標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備檢測完畢后，系統(tǒng)BIOS內(nèi)部支持即插即用的代碼將開始檢測和配置系統(tǒng)中安裝的即插即用設(shè)備，同時為該設(shè)備分配中斷、DMA通道和I/O端口等資源，到此所有硬件都已經(jīng)檢測配置完畢．BIOS會重新清屏并在屏幕上方顯示出一個系統(tǒng)配置表，其中簡略地列出安裝的各種標(biāo)準(zhǔn)硬件設(shè)備及相關(guān)工作參數(shù)。最后系統(tǒng)BIOS將更新ESCD(Extended 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數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)被存放在CMOS中。通常ESCD數(shù)據(jù)只在系統(tǒng)硬件配置發(fā)生改變后才會進(jìn)行更新，并不是每次啟動都需要更新。ESCD數(shù)據(jù)更新完畢后，系統(tǒng)BIOS的啟動代碼將進(jìn)行它的最后一項工作，即根據(jù)用戶指定的啟動順序從軟盤、硬盤或光驅(qū)啟動．）



六。 硬盤引導(dǎo)

一．上述過程完畢了之后，首先BIOS檢測硬盤并進(jìn)行復(fù)位，然后根據(jù)用戶在BIOS的設(shè)置來檢查從哪一個設(shè)置引導(dǎo)系統(tǒng)，例如軟驅(qū)，硬盤，光驅(qū)等，而其中最常用的就是硬盤引導(dǎo)了．從硬盤引導(dǎo)之后，BIOS把主引導(dǎo)記錄讀入內(nèi)存，關(guān)將控制權(quán)交給主引導(dǎo)程序，檢查分區(qū)表，尋找活動分區(qū)（這就是為什么在用Fdisk分區(qū)時要設(shè)置活動分區(qū)了）找到之后再將控制權(quán)交給活動分區(qū)的引尋記錄，由引尋記錄來引導(dǎo)操作系統(tǒng)．若成功引導(dǎo)接著屏幕便出行系統(tǒng)啟動的界面如XP的標(biāo)志畫面,圖3

可以按下F8鍵選擇啟模式．如不成功將會出現(xiàn)出錯信息，例子：

如果硬盤上的分區(qū)表被破壞后，啟動系統(tǒng)時往往會出現(xiàn)“Non-System disk or disk error，replace disk and press a key to reboot”（非系統(tǒng)盤或盤出錯）、“Error Loading Operating System”（裝入DOS引導(dǎo)記錄錯誤）或者“No ROM Basic，System Halted”（不能進(jìn)入ROM Basic，系統(tǒng)停止響應(yīng)）就無法啟動系統(tǒng)了．
為了照顧新手下面給出一下說明，請認(rèn)真看：

硬盤主引導(dǎo)記錄（MBR）：硬盤主引導(dǎo)記錄區(qū)位于硬盤的首部，負(fù)責(zé)搜索硬盤可以啟動的分區(qū)．對于DOS來說，它是由Fdisk生成的．主引導(dǎo)記錄著從分區(qū)表中找到第一個活動分區(qū)，然后讀取并執(zhí)行這個活動分區(qū)的分區(qū)引導(dǎo)記錄

活動分區(qū)：當(dāng)我們在DOS用Fdisk命令硬盤分區(qū)時，一定要設(shè)一個主分區(qū)為活動分區(qū)，不然系統(tǒng)無法啟動．一般來說活動分區(qū)就是我們平時用的系統(tǒng)盤C盤．

分區(qū)表（DPT)：分區(qū)表DPT則以80H或00H為開始標(biāo)志，以55AAH為結(jié)束標(biāo)志，位于主引導(dǎo)扇區(qū)的最末端。整個分區(qū)表決定了硬盤中的分區(qū)數(shù)量，每個分區(qū)的起始及終止扇區(qū)、大小以及是否為活動分區(qū)等。


活動分區(qū)的引尋記錄：對于不同的系統(tǒng)，引導(dǎo)記錄讀取執(zhí)行的文件是不一樣的，對于DOS和WIN9X而言，分區(qū)引導(dǎo)記錄執(zhí)行＂IO．sys"
對于WIN2000\XP來說，則是由＂NTLDR"程序來執(zhí)行的．

    以上介紹的便是計算機(jī)在打開電源開關(guān)（或按Reset鍵）進(jìn)行冷啟動時所要完成的各種初始化工作，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(jī)）來進(jìn)行熱啟動，那么POST過程將被跳過去，直接從第三步開始，另外的檢測CPU和內(nèi)存測試也不會再進(jìn)行。我們可以看到，無論是冷啟動還是熱啟動，系統(tǒng)BIOS都一次又一次地重復(fù)進(jìn)行著這些我們平時并不太注意的事情，然而正是這些單調(diào)的硬件檢測步驟為我們能夠正常使用電腦提供了基礎(chǔ)。