電腦的啟動過程

2021-06-09 11:25:17 字數 3797 閱讀 7733

以前幫很多人維護過電腦,大大小小的問題很多,最常見的是重灌系統。對於喜歡搗騰電腦的人來,重灌系統是很容易的事情;不過對另外一些人而言,還是比較困難。以下做一些常識性的介紹,希望有所幫助。

電腦的啟動過程中有乙個非常完善的硬體自檢機制。對於採用award bios的電腦來說,它在上電自檢那短暫的幾秒鐘裡,就可以完成100多個檢測步驟。首先讓我們了解兩個基本概念:第乙個是bios(基本輸入輸出系統),bios實際上就是被"固化"在計算機硬體中、直接與硬體打交道的一組程式,它為計算機提供最低階、最直接的硬體控制。

計算機的很多硬體中都有bios,最常見的如:主機板(也稱為系統bios)、顯示卡以及其它一些裝置(例如ide控制器、scsi卡或網絡卡等)中都存在bios,其中系統bios是我們要介紹的主角,因為計算機的啟動過程是在它的控制下進行的。bios程式一般被存放在主機板rom(唯讀儲存晶元)之中,即使在關機或掉電以後,程式也不會丟失。第二個基本概念是記憶體的位址,通常計算機中安裝有32mb、64mb或128mb的記憶體,為了便於cpu訪問,這些記憶體的每乙個位元組都被賦予了乙個位址。

好了,了解了這些基本概念之後,下面我們就來仔細看看計算機的啟動過程。

第一步:當我們按下電源開關時,電源就開始向主機板和其它裝置供電,此時電壓還不穩定,主機板控制晶元組會向cpu發出並保持乙個reset(重置)訊號,讓cpu初始化。當電源開始穩定供電後(當然從不穩定到穩定的過程也只是短暫的瞬間),晶元組便撤去reset訊號(如果是手動按下計算機面板上的reset按鈕來重啟機器,那麼鬆開該按鈕時晶元組就會撤去reset訊號),cpu馬上就從位址ffff0h處開始執行指令,這個位址在系統bios的位址範圍內,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**處。

第二步:系統bios的啟動**首先要做的事情就是進行post(power on self test,加電自檢),post的主要任務是檢測系統中的一些關鍵裝置是否存在和能否正常工作,如記憶體和顯示卡等。由於post的檢測過程在顯示卡初始化之前,因此如果在post自檢的過程中發現了一些致命錯誤,如沒有找到記憶體或者記憶體有問題時(post過程只檢查640k常規記憶體),是無法在螢幕上顯示出來的,這時系統pios可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型別。在正常情況下,post過程進行得非常快,我們幾乎無法感覺到這個過程。(買台式電腦的同學注意了,現在很多裝機人員不安裝那個小喇叭,這樣當電腦出現問題時,無法通過聲音判斷問題,所以還是建議裝上!)

第三步:接下來系統biso將查詢顯示卡的bios,存放顯示卡bios的rom晶元的起始位址通常在c0000h處,系統bios找到顯示卡bios之後呼叫它的初始化**,由顯示卡bios來完成顯示卡的初始化。大多數顯示卡在這個過程通常會在螢幕上顯示出一些顯示卡的資訊,如生產廠商、圖形晶元型別、視訊記憶體容量等內容,這就是我們開機看到的第乙個畫面,不過這個畫面幾乎是一閃而過的,也有的顯示卡bios使用了延時功能,以便使用者可以看清顯示的資訊。接著系統bios會查詢其它裝置的bios程式,找到之後同樣要呼叫這些bios內部的初始化**來初始化這些裝置。

第四步:查詢完所有其它裝置的bios之後,系統bios將顯示它自己的啟動畫面,其中包括有系統bios的型別、序列號和版本號等內容。同時螢幕底端左下角會出現主機板資訊**,包含bios的日期、主板晶元組型號、主機板的識別編碼及廠商**等。

第五步:接著系統bios將檢測cpu的型別和工作頻率,並將檢測結果顯示在螢幕上,這就是我們開機看到的cpu型別和主頻。接下來系統bios開始測試主機所有的記憶體容量,並同時在螢幕上顯示記憶體測試的數值,就是大家所熟悉的螢幕上半部份那個飛速翻滾的記憶體計數器。這個過程我們可以在bios設定中選擇耗時少的"快速檢測"或者耗時多的"全面檢測"方式。

第六步:記憶體測試通過之後,系統bios將開始檢測系統中安裝的一些標準硬體裝置,這些裝置包括:硬碟、cd-rom、軟碟機、序列介面和並行介面等連線的裝置,另外絕大多數新版本的系統bios在這一過程中還要自動檢測和設定記憶體的定時引數、硬碟引數和訪問模式等。

第七步:標準裝置檢測完畢後,系統bios內部的支援即插即用的**將開始檢測和配置系統中安裝的即插即用裝置,每找到乙個裝置之後,系統bios都會在螢幕上顯示出裝置的名稱和型號等資訊,同時為該裝置分配中斷、dma通道和i/o埠等資源。 

第八步:到這一步為止,所有硬體都已經檢測配置完畢了,系統bios會重新清屏並在螢幕上方顯示出乙個系統配置列表,其中概略地 列出了系統中安裝的各種標準硬體裝置,以及它們使用的資源和一些相關工作引數。 

第九步:按下來系統bios將更新escd(extended system configuration data,擴充套件系統配置資料)。escd是系統bios用來與作業系統交換硬體配置資訊的資料,這些資料被存放在cmos(一小塊特殊的ram,由主機板上的電池來供電)之中。

第十步:escd資料更新完畢後,系統bios的啟動**將進行它的最後一項工作,即根據使用者指定的啟動順序從軟盤、硬碟或光碟機啟動。

上面介紹的便是計算機在開啟電源開關(或按reset鍵)進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和記憶體測試也不會再進行。無論是冷啟動還是熱啟動,系統bios都會重複上面的硬體檢測和引導過程,正是這個不起眼的過程保證了我們可以正常的啟動和使用計算機。

到此為止,整個系統的控制權開始交付給了作業系統,第十步就是我們重灌系統經常做的,更換boot的順序。後面的工作的實際意義更大。

接著上文,這個電腦的啟動過程如下:

1、電源bios自檢程式開始執行(上文的那些過程)

2、主引導記錄被裝入記憶體,並且程式開始執行

3、活動分割槽的引導扇區被裝入記憶體

很多懵懂的人並不真正理解電腦的各個部分在這個過程中的作用,以下簡要解釋下:

電腦作業系統的啟動其實就是把作業系統從乙個地方(通常是硬碟,光碟,也可以是u盤,甚至是乾脆沒有盤,網路載入)載入到記憶體(ram,2g或者4g的那個)的過程。所以,不要把硬碟看得那麼神聖,它不是必須的,在有些系統中可以是沒有的。

所以重灌系統要做的事情其實是兩個:

1.把系統要裝在乙個計算機內(檔案要擴充套件開)。

2.要能提供乙個獲得控制權的方式。

最典型的重灌系統分三步:

1.修改引導順序,可以直接調整引導順序,也可以修改bios。

2.塞進光碟,從光碟引導,然後指定系統的安裝位置(位於哪個分割槽)。

3.基本是next的問題,或者ghost無人看守,等著就行。

一些問題:

1.ghost後電腦黑屏的問題。檢測mbr(主引導區記錄)是否損壞,可以使用光碟自帶工具(多數光碟都帶了)修復mbr.mbr是作業系統獲取系統控制權的最重要一環,這裡開始尋找並裝載作業系統。值得注意的是,ghost重灌作業系統的時候,是不會重寫mbr的,因此解決不了mbr引發的問題。

2.不同的作業系統,一般要裝在不同的分割槽,不然會引起覆蓋的問題

3.裝雙系統時,先把區分好。常見的xp+win7組合,先裝xp,再裝7,不會有任何問題。另外,在硬碟上分兩個區不是裝作業系統的唯一選擇,還可以使用虛擬機器,更佳的選擇是裝在u盤上(只要不是太老的電腦,都支援)。

4.新的系統裝完之後,可以開啟管理-裝置管理器,檢視是否有硬體沒有裝好驅動,這點對於筆記本尤為重要!

一些技巧:

1.一些第三方磁碟工具可以在不影響原有資料的情況下對硬碟重新分割槽(比如增加乙個分割槽)。

2.裝好系統後建議系統分割槽不到不得已的情況下不要裝應用程式。

3.虛擬記憶體建議調整到非系統分割槽。

4.可以關閉一些不需要的服務,甚至解除安裝、停用一些你用不上的硬體(比如列印口)。這樣會加快電腦執行。

5.沒事看看任務管理器,熟悉下系統的程序。這樣,系統有任何異樣,都逃不出你的火眼金睛。

6.電腦不能啟動的時候,可以嘗試進入安全模式,然後修改啟動項,嘗試修復。也可以用其他系統源(如win pe,u盤上的作業系統)啟動系統,進行除錯。

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