计算机启动从bios到操作系统整过程详解

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了解电脑操作系统的启动过程和引导程序

了解电脑操作系统的启动过程和引导程序

了解电脑操作系统的启动过程和引导程序电脑操作系统的启动过程和引导程序电脑用户每天都在操作系统的环境下使用电脑,但是很少有人深入了解电脑操作系统的启动过程和引导程序。

本文将详细介绍电脑操作系统的启动过程和引导程序,并从硬件层面到软件层面逐步分析。

一、硬件层面的启动过程电脑的启动是从冷启动到操作系统加载的过程,其主要分为硬件层面和软件层面两个阶段。

首先,我们先来了解硬件层面的启动过程。

1. 加电自检(POST)当用户按下电源按钮,电脑主板上的电源管理芯片会向各硬件设备发送电源信号,进行供电。

此时,主板上的固件(BIOS、UEFI)开始运行,执行一系列的加电自检(POST)程序,以确保硬件设备正常工作。

2. BIOS/UEFIBIOS(基本输入输出系统)或者UEFI(统一扩展固件接口)是位于主板上的固件,用来进行电脑系统的启动和硬件设备的识别与初始化。

BIOS/UEFI会从存储设备中加载操作系统引导程序。

3. 引导设备选择在BIOS/UEFI初始化完成后,电脑会检测可启动设备,比如硬盘、光盘、USB设备等,并按照设定的启动顺序尝试加载引导程序。

4. 引导程序加载电脑会按照设定的启动顺序依次读取存储设备中的引导扇区,找到其中的引导程序。

引导程序通常是存储在硬盘的一个特定扇区,被称为主引导记录(MBR)。

5. 主引导记录(MBR)主引导记录包含一个小型的引导程序,它负责将操作系统的控制权转交给特定的分区上的操作系统引导程序。

MBR也会包含磁盘分区表,记录了硬盘的分区信息。

二、软件层面的启动过程在硬件层面的启动过程完成后,接下来是软件层面的启动过程。

这一阶段主要涉及操作系统的启动过程和引导程序。

1. 操作系统引导程序主引导记录会根据分区表找到活动分区,然后将控制权转交给该分区中的操作系统引导程序。

操作系统引导程序一般位于活动分区的引导扇区,它负责加载操作系统。

2. 操作系统加载操作系统引导程序会读取操作系统的核心文件,将其加载到计算机内存中。

操作系统的系统启动与初始化流程

操作系统的系统启动与初始化流程

操作系统的系统启动与初始化流程在计算机系统中,操作系统负责管理和控制计算机资源的分配和调度,从而提供基本的软硬件支持,保证计算机系统正常运行。

而操作系统的启动与初始化流程是指在计算机开机后,操作系统从停机状态到正常运行状态的过程。

本文将详细介绍操作系统的系统启动与初始化流程。

1、BIOS自检及启动引导当计算机按下电源按钮后,计算机首先进入了基本输入/输出系统(BIOS)的自检阶段。

BIOS会对计算机的硬件进行自检,包括检测内存、硬盘、键盘等外部设备的状态和连接情况。

同时,BIOS还会查找并加载启动引导程序。

启动引导程序位于硬盘或其他存储设备的引导扇区中,其作用是加载操作系统的核心组件。

2、加载操作系统核心组件启动引导程序会读取硬盘上的引导扇区中的信息,找到并加载操作系统的核心组件。

操作系统的核心组件通常包括内核、驱动程序和基本的系统工具。

内核是操作系统的核心部分,负责管理计算机的所有硬件和软件资源。

驱动程序是用于控制各种硬件设备的软件模块,确保硬件设备能够正常工作。

基本的系统工具包括文件管理器、任务管理器等,用于提供用户界面和操作系统的基本功能。

3、初始化操作系统的各种服务和功能在操作系统的核心组件加载完成后,操作系统会进行初始化,包括初始化各种系统服务和功能。

这些系统服务和功能包括进程管理、内存管理、文件系统、网络连接等。

进程管理负责管理和调度计算机中的各个进程,确保每个进程能够得到合理的资源分配和调度。

内存管理负责管理计算机的物理内存和虚拟内存,对内存的分配、回收和交换进行管理。

文件系统负责管理计算机中的文件和目录,提供对文件的访问和存储功能。

网络连接负责管理计算机与外部网络的连接和通信。

4、加载用户界面在操作系统的各种服务和功能初始化完成后,操作系统会加载用户界面。

用户界面是用户与计算机进行交互的接口,通常包括命令行界面和图形界面两种形式。

命令行界面提供了通过输入命令来操作计算机的方式,而图形界面则提供了更加直观和友好的操作方式,通过鼠标和图形元素来操作计算机。

操作系统启动的流程

操作系统启动的流程

操作系统启动的流程操作系统启动是计算机系统中非常重要的一个过程,它负责将计算机硬件初始化并加载操作系统内核,使计算机能够正常运行。

操作系统启动的流程一般包括以下几个步骤:首先是BIOS自检。

当计算机开机时,BIOS(基本输入/输出系统)会首先进行自检,检测计算机硬件是否正常工作。

这个过程包括检测内存、硬盘、显卡等硬件设备,以确保它们能够正常工作。

接着是引导加载程序。

BIOS会在自检完成后,根据设定的启动顺序(通常是先从硬盘启动)来加载引导加载程序。

引导加载程序通常存储在硬盘的引导扇区中,它的作用是加载操作系统内核并将控制权交给操作系统。

然后是加载操作系统内核。

引导加载程序会读取操作系统内核的镜像文件,并将其加载到内存中。

操作系统内核是操作系统的核心部分,负责管理计算机的资源、调度任务、提供系统调用等功能。

接着是初始化操作系统。

一旦操作系统内核加载到内存中,操作系统会开始初始化各种系统服务和驱动程序,以确保计算机能够正常运行。

这个过程包括初始化文件系统、网络服务、设备驱动程序等。

最后是启动用户界面。

一旦操作系统初始化完成,用户界面就会被启动,用户可以通过键盘、鼠标等输入设备与计算机进行交互。

用户界面通常包括桌面、任务栏、应用程序等,用户可以通过它们来操作计算机。

总的来说,操作系统启动的流程是一个复杂而精密的过程,它涉及到硬件初始化、引导加载、内核加载、系统初始化等多个环节。

只有这些步骤都顺利完成,计算机才能够正常启动并运行。

操作系统启动的流程虽然在用户看来是透明的,但却是计算机系统中至关重要的一环。

计算机启动过程介绍

计算机启动过程介绍
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■ 第八步: 到这一步为止 ,所有硬件都已经检测配置 完毕了 ,多数系统BIOS会重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种 标准硬件设备 , 以及它们使用的资源和一些相关工作 参数。
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■ 第九步: 系统BIOS将更新ESCD(Extended System Configuration Data ,扩展系统配置数据)。 ESCD是系统BIOS用来与操作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。通常 ESCD数据只在系统硬件配置发生改变后才会更新 , 所以不是每次启动机器时都能够看到“Update ESCD… Success ”这样的信息。
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■ 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作 , 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 ,然后读取 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Windows 最基本的系统文件 。Windows 的IO.SYS首先要初始 化一些重要的系统数据 ,然后就显示出我们熟悉的蓝 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 化工作。
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■ 第四步: 查找完所有设备的BIOS之后 ,系统BIOS将 显示出它自己的启动画面 ,其中包括有系统BIOS的
类型、序列号和版本号等内容。
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■ 第五步: 系统BIOS将检测和显示CPU的类型和工作 频率 ,然后开始测试所有的RAM , 并同时在屏幕上 显示内存测试的进度 ,可以在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。

电脑开机全过程详解

电脑开机全过程详解

电脑开机全过程详解
一、操作步骤
1、开机时,电脑会先执行电脑的自检程序,这一过程也叫做POST (Power on Self Test),这个过程会先检查CPU,内存,硬盘驱动器,硬盘,显卡等硬件设备中的芯片,确保这些硬件能正常使用。

2、检查完毕后,系统会根据BIOS设置找到引导设备,通常是从光驱中读取系统引导程序,这些引导程序由操作系统的发行商编写,如果是Windows系统,那么就是WINNTLDR文件了,此时,BIOS程序的工作就完成了,引导文件的工作就开始了;
3、引导程序会对计算机硬件的特性和系统中已安装的软件的特性进行检测,检测完后,引导程序会找到计算机中装有操作系统的硬盘,然后把操作系统的核心文件装入内存,接着进入系统的初始化配置程序;
4、系统的初始化程序会读取操作系统的参数配置,如时间设置,文件路径,注册表,系统文件,设备驱动程序,服务程序,系统环境变量,用户设置,等等;
5、当这一切配置完毕后,系统就完成了开机启动的过程,用户就可以使用电脑了,在这一过程中,显示器会显示出操作系统的一些信息和版权声明等内容,确认一切已准备就绪后。

了解电脑操作系统的开机流程

了解电脑操作系统的开机流程

了解电脑操作系统的开机流程电脑操作系统被广泛应用于各个领域,已成为现代社会生活中不可或缺的一部分。

然而,了解电脑操作系统的开机流程对于许多人来说仍然是一项挑战。

在本文中,我将向大家详细介绍电脑操作系统的开机流程,以帮助读者更好地理解和应用。

一、加电启动当我们打开电脑电源时,电能开始供给给计算机的各个部件。

主板上的电源按钮通过信号传输给电源装置,引导电源以正确的方式启动。

同时,主板还会将电源信号发送给其他硬件设备,以保证它们处于待机或启动状态。

二、主板自检接下来,主板开始进行自检。

主板上的BIOS(基本输入输出系统)负责开机自检,也称为POST(Power-On Self Test)。

自检的目的是确保计算机硬件的正常工作。

在自检期间,主板会检查各个硬件组件是否齐全以及是否正常运作。

如果发现异常情况,比如内存不良或显卡故障等,主板将会发出蜂鸣声或者显示错误代码。

三、引导顺序确定在主板自检通过后,BIOS将会选择启动设备。

这些启动设备可以是硬盘、光盘、或者USB设备等。

BIOS根据事先设定好的引导顺序,按照顺序检查这些设备上是否有可用的引导程序。

一旦找到了可用的引导程序,BIOS将会将控制权交给该程序。

四、引导加载程序引导加载程序(Boot Loader)是一段小型的程序,其作用是加载操作系统内核。

一般情况下,引导加载程序存储在存储介质的引导扇区,比如硬盘的主引导记录(MBR)或EFI系统分区。

引导加载程序会将内核加载到计算机的内存中。

五、操作系统加载接下来,引导加载程序会将操作系统内核从存储介质中加载到内存中。

然后,操作系统开始初始化各个关键部件,比如文件系统、设备管理、驱动程序等。

此时,计算机已经进入操作系统的启动过程。

六、登录界面显示当操作系统完成初始化后,会显示登录界面。

在此界面上,用户需要输入有效的用户名和密码进行身份验证。

一旦验证通过,操作系统将会加载用户所需的桌面环境和其他软件应用程序。

计算机启动过程简单解释

计算机启动过程简单解释

计算机启动过程简单解释计算机的启动过程指的是从关闭状态到正常工作状态的过程。

在计算机启动时,会经历多个步骤,包括硬件自检、引导加载程序、操作系统初始化以及用户登录等一系列操作。

下面将详细介绍计算机的启动过程。

1.硬件自检:当计算机电源打开后,首先会进行硬件自检。

计算机会检测各个硬件设备是否正常,包括处理器、内存、硬盘、显卡等。

这个过程会显示一些测试信息,如硬件设备的型号、容量、速度等。

如果自检过程中发现硬件故障,计算机会停止启动并发出警报。

2.引导加载程序:在硬件自检完成后,计算机会开始执行引导加载程序。

引导加载程序负责将操作系统加载到内存中并启动。

通常,引导加载程序存储在计算机的固件中,如BIOS或UEFI。

计算机会根据BIOS或UEFI中的设置找到引导加载程序的位置并加载。

3.操作系统初始化:引导加载程序加载完毕后,会将控制权交给操作系统。

操作系统会进行初始化,包括读取配置文件、加载硬件驱动程序、设置系统环境变量等。

操作系统的初始化过程是为了确保系统的各个组件能够正常工作,并为用户提供基本的系统功能。

4.用户登录:当操作系统初始化完毕后,通常会显示登录界面。

用户可以通过输入用户名和密码登录到系统。

操作系统会验证用户提供的登录信息,并根据权限设置加载不同的用户环境。

以上是计算机启动过程的基本步骤,下面将分别详细介绍每个步骤。

硬件自检是计算机启动过程的第一步,也是最基本的步骤。

当计算机处于关闭状态时,按下电源按钮会通电启动,计算机会开始进行自检。

硬件自检的目的是确保计算机的各个硬件设备能够正常工作。

自检过程中,计算机会检测处理器、内存、硬盘、显卡等设备是否正常。

自检过程还会显示一些相关的信息,如硬件设备的型号、容量、速度等。

如果自检过程中发现硬件故障,计算机会停止启动并发出警报。

自检完成后,计算机会进入下一个阶段。

引导加载程序是计算机启动过程的第二步。

计算机的引导加载程序负责将操作系统加载到内存中并启动。

深入解析电脑操作系统的启动过程

深入解析电脑操作系统的启动过程

深入解析电脑操作系统的启动过程电脑操作系统是一台计算机中最重要的软件系统,它负责管理和控制计算机的硬件资源,提供用户与计算机之间的接口。

计算机系统的启动过程是指从计算机通电到操作系统完全加载并准备好接受用户操作的一系列步骤。

本文将深入解析电脑操作系统的启动过程,并分为硬件启动、引导加载和操作系统初始化三个部分进行阐述。

一、硬件启动当计算机通电时,硬件设备开始自检和初始化。

自检过程主要包括CPU、内存、硬盘等硬件设备是否正常工作,以及与外部设备的连接是否良好等。

通过自检,计算机系统能够确保硬件设备的正常运行状态。

接着,计算机会加载BIOS(Basic Input/Output System,基本输入输出系统),BIOS是计算机系统的基本固件,负责将计算机硬件连接到操作系统。

在计算机通电后,BIOS会读取存储在CMOS中的设置信息,包括硬件设备的参数、启动顺序等。

根据这些设置,BIOS会选择相应的设备作为引导设备,用于加载操作系统。

二、引导加载计算机开始引导加载操作系统。

根据BIOS中的设置,计算机会首先寻找引导设备上的引导代码。

在实际操作中,通常是从硬盘的主引导记录(Master Boot Record,MBR)中加载引导代码。

MBR是硬盘上的一个特殊扇区,它包含了引导代码和硬盘分区表。

当计算机找到MBR后,会将其中的引导代码加载到内存中,并执行该代码。

引导代码通常被称为引导加载程序(Bootloader),它的功能是加载操作系统的核心部分。

引导加载程序根据操作系统所在的文件系统类型以及文件路径,找到操作系统文件的位置,并将其加载到内存中。

不同的操作系统可能有不同的引导加载程序,如Windows系统的NTLDR(New Technology Loader)、GRUB(GNU GRand Unified Bootloader)等。

引导加载程序的主要任务是将控制权交给操作系统内核。

三、操作系统初始化操作系统内核被加载到内存后,计算机开始进行操作系统的初始化工作。

电脑启动过程

电脑启动过程

一、第一阶段:BIOS上个世纪70年代初,"只读内存"(read-only memory,缩写为ROM)发明,开机程序被刷入ROM芯片,计算机通电后,第一件事就是读取它。

这块芯片里的程序叫做"基本输出输入系统"(Basic Input/Output System),简称为。

1. 1 硬件自检BIOS程序首先检查,计算机硬件能否满足运行的基本条件,这叫做"硬件自检"(Power-On Self-Test),缩写为。

如果硬件出现问题,主板会发出不同含义的,启动中止。

如果没有问题,屏幕就会显示出CPU、内存、硬盘等信息。

1. 2 启动顺序硬件自检完成后,BIOS把控制权转交给下一阶段的启动程序。

这时,BIOS需要知道,"下一阶段的启动程序"具体存放在哪一个设备。

也就是说,BIOS 需要有一个外部储存设备的排序,排在前面的设备就是优先转交控制权的设备。

这种排序叫做"启动顺序"(Boot Sequence)。

打开BIOS的操作界面,里面有一项就是"设定启动顺序"。

二、第二阶段:主引导记录BIOS按照"启动顺序",把控制权转交给排在第一位的储存设备。

这时,计算机读取该设备的第一个扇区,也就是读取最前面的512个字节。

如果这512个字节的最后两个字节是0x55和0xAA,表明这个设备可以用于启动;如果不是,表明设备不能用于启动,控制权于是被转交给"启动顺序"中的下一个设备。

这最前面的512个字节,就叫做(Master boot record,缩写为MBR)。

2. 1 主引导记录的结构"主引导记录"只有512个字节,放不了太多东西。

它的主要作用是,告诉计算机到硬盘的哪一个位置去找操作系统。

主引导记录由三个部分组成:(1)第1-446字节:调用操作系统的机器码。

系统启动详细过程

系统启动详细过程

系统启动详细过程系统启动详细过程一、引言计算机系统的启动过程是从开机到操作系统完全加载并运行的整个过程。

了解系统启动的详细过程有助于理解计算机的工作原理,并对系统进行优化和维护。

本文将对系统启动的详细过程进行详细介绍。

二、BIOS启动过程1.电源自检:当计算机接通电源后,首先进行电源自检,检测电源是否正常。

2.BIOS启动:电源自检完成后,BIOS(基本输入输出系统)开始运行。

BIOS固化在计算机主板上的ROM芯片中,负责控制和管理计算机硬件,并提供基本的输入输出功能。

3.硬件检测:BIOS会对计算机硬件进行检测,包括CPU、内存、硬盘、显卡等。

如果检测到硬件故障,BIOS会发出警告声音或在屏幕上显示错误信息。

4.启动顺序设置:BIOS会根据设置的启动顺序,从指定的存储设备(如硬盘、U盘等)中查找启动文件。

一般情况下,启动顺序设置为硬盘优先。

5.加载启动文件:BIOS找到启动文件后,将其加载到内存中,并将控制权交给启动文件。

三、操作系统启动过程1.引导加载程序:启动文件通常是引导加载程序(Bootloader),如Windows的NTLDR或Linux的GRUB。

引导加载程序负责加载并启动操作系统内核。

2.加载内核:引导加载程序会将操作系统内核加载到内存中,并将控制权交给内核。

内核是操作系统的核心部分,负责管理系统资源和提供基本服务。

3.初始化内核:内核加载完成后,开始进行初始化工作,包括设置内存管理、设备驱动等。

4.加载驱动程序:内核初始化完成后,开始加载硬件设备的驱动程序。

驱动程序是操作系统与硬件设备进行通信的软件接口。

5.启动登录程序:当驱动程序加载完成后,操作系统会启动登录程序,等待用户输入用户名和密码进行登录。

6.加载桌面环境:用户登录成功后,操作系统会加载桌面环境,如Windows的Explorer或Linux的GNOME/KDE等。

桌面环境是用户与操作系统进行交互的界面。

7.启动应用程序:当桌面环境加载完成后,用户可以开始启动应用程序并进行操作。

计算机启动过程简单解释

计算机启动过程简单解释

计算机启动过程是指从计算机通电到操作系统启动并运行在计算机上的过程。

这个过程可以分为以下几个步骤:
1. 硬件初始化:计算机启动的第一步是电源管理单元(PMU)接收到电源按钮信号,然后向主板发送电源开启信号。

一旦电源供应正常,主板上出厂时候固化的程序BIOS(基本输入输出系统)会开始初始化。

BIOS负责计算机硬件的初始化,在计算机通电后,BIOS首先执行自检,或称为POST (Power-On Self-Test)。

POST是一系列的硬件自检步骤,旨在检测计算机主要组件的完整性。

这些组件包括:CPU、RAM、显卡和显示器、硬盘和其他存储设备等。

如果POST 检测到问题,计算机通常会发出蜂鸣声或显示错误信息。

否则,计算机将继续启动过程。

BIOS在自检后,需要确定从哪个设备启动操作系统。

通常,BIOS会按以下顺序尝试启动设备:硬盘驱动器、光盘驱动器、USB驱动器和网络启动等。

BIOS的启动设备顺序可以在BIOS设置中进行配置,这允许用户根据需求自定义启动设备。

2. 引导加载程序:一旦BIOS确定了启动设备,它将查找该设备上的引导加载程序(Boot Loader)。

引导加载程序是一个小型的程序,位于启动设备的特定区域,其任务是加载操作系统内核并启动它。

以上是计算机启动过程的基本步骤,但具体细节可能会因计算机硬件和操作系统的不同而有所差异。

操作系统启动过程

操作系统启动过程

操作系统启动过程操作系统是计算机系统中的核心组件,承担着管理计算机硬件资源和提供用户与计算机系统之间的接口功能。

当计算机通电或重启时,操作系统需要进行一系列的启动过程以确保系统的正常运行。

本文将介绍操作系统的启动过程,并探讨其中的重要步骤和关键环节。

一、引导加载程序(Bootloader)在计算机启动过程中,首先加载的是引导加载程序(Bootloader),也称为引导管理器。

引导加载程序存储在计算机硬件中的固定位置,通常是硬盘的主引导记录(MBR)或可插拔介质中的特定区域。

其主要功能是加载操作系统的核心部分,使计算机能够进入操作系统的启动阶段。

引导加载程序的启动过程可以分为以下几个步骤:1. BIOS自检:计算机通电后,首先由基本输入输出系统(BIOS)进行自检。

BIOS通过检测内存、键盘、鼠标等硬件设备,确保它们的正常工作状态。

2. 引导设备选择:BIOS在自检完成后,会从配置中选择引导设备,查找包含引导加载程序的存储介质。

常见的引导设备包括硬盘、光盘、USB闪存驱动器等。

3. 引导加载程序加载:一旦选择了引导设备,BIOS将读取引导设备上的引导加载程序,并将其加载到计算机的内存中。

二、操作系统内核加载引导加载程序完成后,将控制权交给操作系统的内核。

内核是操作系统的核心部分,负责管理计算机系统的各项功能和资源。

操作系统的内核可进一步分为微内核和宏内核两种不同的架构。

1. 微内核加载:微内核是一种较小、精简的内核架构,只包含操作系统的基本功能。

在微内核加载过程中,内核会完成相关初始化操作,并开始加载其他系统组件。

2. 宏内核加载:宏内核相对于微内核来说更庞大,包含了许多内置的系统组件。

宏内核加载过程中,内核会初始化各个组件,并建立进程管理、内存管理、文件系统等关键功能。

三、初始化操作操作系统内核加载后,系统进入初始化阶段,进行各项系统和硬件资源的初始化工作。

这包括以下几个方面:1. 硬件初始化:操作系统需要与各种硬件设备进行通信,例如显示器、键盘、鼠标、网卡等。

了解计算机操作系统的启动流程和功能

了解计算机操作系统的启动流程和功能

了解计算机操作系统的启动流程和功能计算机操作系统是一种管理和控制计算机硬件和软件资源的软件系统。

它负责启动计算机、分配资源、管理文件系统、提供安全保护等。

了解计算机操作系统的启动流程和功能,对我们理解计算机工作原理、诊断和解决问题都具有重要意义。

本文将详细介绍操作系统的启动流程和功能。

一、计算机操作系统的启动流程:1. 加电启动- 用户按下计算机的电源按钮,计算机开始供电。

- 供电后,计算机的BIOS(基本输入输出系统)开始工作。

- BIOS进行自检,检测内存、硬盘、显示器等硬件设备是否正常。

- 自检完成后,BIOS读取硬盘上的引导扇区信息。

2. 引导加载- 引导扇区包含引导程序,也称为引导加载器(Boot Loader)。

- 引导加载器的主要功能是加载操作系统内核到内存中,并将控制权转交给内核。

- 引导加载器通常会提供一个可选择的菜单,供用户选择不同的操作系统。

3. 内核启动- 引导加载器将控制权转交给操作系统内核。

- 内核启动后,会进行系统初始化,包括配置内存管理、设备驱动、创建进程等。

- 内核将初始化后的系统状态保存到内存中的数据结构中。

4. 用户空间载入- 内核加载完成后,会运行第一个用户程序,通常是init进程。

- init进程是用户空间的第一个进程,负责启动其他用户进程和系统服务。

- 用户空间程序包括各种应用程序、服务、Shell等。

二、计算机操作系统的功能:1. 进程管理- 进程管理是操作系统的核心功能之一,负责创建、调度和终止进程。

- 操作系统通过分时调度算法,使多个进程能够共享CPU时间片。

- 进程管理还包括进程间通信、进程同步等。

2. 内存管理- 内存管理是操作系统的另一个重要功能,负责管理计算机的内存资源。

- 内存管理包括内存分配、内存保护、内存回收等。

- 操作系统通过虚拟内存技术,将物理内存扩展到逻辑上更大的地址空间。

3. 文件系统- 文件系统是操作系统用于管理和组织文件的一种机制。

计算机及Linux操作系统开机启动过程详解

计算机及Linux操作系统开机启动过程详解

计算机及Linux操作系统开机启动过程详解从按下开机键开始的计算机启动过程:(主要包括从主板加载BIOS并执⾏、从磁盘加载启动区并执⾏、从磁盘加载操作系统并执⾏三步,是依次递进的,详情参阅)加载BIOS:按下开机键,主板ROM的BIOS被(被谁?)加载到到内存0xffff0处,CPU 将 PC 寄存器的值强制初始化为 0xffff0(⼀跳)。

执⾏BIOS代码:阶段1(0xffff0 处的内容):该⼊⼝地址处存的是⼀个跳转指令,跳转的⽬的地是内存0xfe05b位置,该位置存了BIOS的真正内容。

执⾏该跳转(⼆跳)。

阶段2(0xfe05b 处的内容):执⾏硬件检测、硬件初始化、建⽴中断向量表等⼯作后,找到磁盘上的启动区(或称引导区)加载到内存0x7c00位置,并跳转到该位置(三跳)。

执⾏启动区代码(0x7c00 处的内容):从磁盘加载OS内核到内存,与上⾯不同这⾥内存位置不是固定的了,并跳转到OS内核代码处(四跳)。

执⾏OS内核代码:包括开启分段机制、进⼊保护模式、开启中断机制等,执⾏完后系统由OS接⼿管理。

具体过程见下⽂“操作系统启动过程”部分。

整体过程概要:补充:BIOS位于主板ROM,启动时被加载到内存;启动区、OS位于磁盘,被先后加载到内存。

BIOS、启动区在内存的位置是固定的(为啥是这三个值?早期定死的);⽽OS在内存位置不是固定的。

启动区:若⼀个磁盘上0盘0道1扇区的内容(512B)的末两个字节为0x55、0xaa,则这该扇区会被BIOS识别为启动区,该磁盘会被当做可启动盘。

往⼀个磁盘烧录OS后之所以可以当做启动盘就是因为往该位置写⼊了这些特殊数据。

若装了多系统,则启动时会列出并让⽤户选择要启动的系统,这些系统就是根据上述条件被识别得到。

可见,⼀个程序只要其虚拟内存以0x7c00作为段地址,且按上述条件烧录到磁盘,则就可以被BIOS识别为启动区加载到内存执⾏。

因此,如果该程序逻辑中不是去加载OS⽽是直接输出数据,则该程序⾃⾝就是⼀个简洁的"操作系统"。

计算机操作系统的启动过程从BIOS到加载内核的步骤

计算机操作系统的启动过程从BIOS到加载内核的步骤

计算机操作系统的启动过程从BIOS到加载内核的步骤计算机操作系统的启动过程是一个复杂而又精密的过程,涉及到从计算机开机到操作系统完全加载并处于可用状态的一系列步骤。

这个过程从计算机的BIOS开始,直到操作系统的内核加载完成。

本文将详细介绍计算机操作系统的启动过程,并按照合适的格式进行论述。

1. BIOS(基本输入输出系统)的启动在计算机开机时,首先启动的是BIOS。

BIOS负责检测硬件设备、初始化系统和进行自检。

它位于计算机的ROM(只读存储器)中,当计算机通电后,BIOS会自动运行。

BIOS将进行一系列自检,检查硬件设备的状态,并加载系统中的一些基本设置。

2. POST自检(电源自检)BIOS运行时,会进行POST(电源自检)过程。

这是计算机进行硬件自检的过程,它检查硬件设备是否正常工作,并确保它们与BIOS和操作系统的正常通信。

如果发现硬件设备存在问题,BIOS将发出警报信号,提示用户检查和修复。

3. 加载BIOS设置在完成自检后,BIOS会加载保存在CMOS(可擦写只读存储器)芯片中的用户设置。

这些设置包括硬盘驱动器的顺序、系统时间和日期,以及其他一些个性化设置。

BIOS将这些设置加载到内存中供后续使用。

4. 寻找可引导设备接下来,BIOS会根据用户的设置和预设,寻找可引导设备。

BIOS 按照设备的引导顺序进行依次尝试,例如硬盘、光驱、USB设备等。

当BIOS找到一个可引导设备时,它将读取该设备上的引导扇区,并将控制权交给引导扇区中的启动引导程序。

5. 启动引导程序的加载启动引导程序(bootloader)是引导扇区中的一段代码,它负责加载操作系统的内核。

BIOS将启动引导程序读入内存,并执行它。

启动引导程序通常位于硬盘的MBR(主引导记录)或其他引导区域。

它的主要任务是查找并加载操作系统的内核文件。

6. 内核加载启动引导程序根据操作系统的文件系统找到内核文件,并将其加载到内存中。

内核是操作系统的核心部分,包含操作系统的主要功能和驱动程序。

系统启动流程

系统启动流程

系统启动流程系统启动是计算机开机后进行的一系列操作,它包括了硬件自检、引导加载操作系统、初始化系统环境等步骤。

系统启动流程的顺利进行对计算机的正常运行至关重要。

下面将详细介绍系统启动流程的各个步骤。

首先,当计算机通电后,硬件自检(POST)将会被触发。

硬件自检是计算机硬件进行自我诊断的过程,它会检测计算机的各个硬件设备,如内存、CPU、硬盘、显卡等,以确保它们的工作状态正常。

如果硬件自检过程中发现故障,计算机将会发出蜂鸣声或在显示器上显示错误信息,提示用户硬件存在问题。

接着,计算机会根据BIOS中的设置来选择启动设备。

BIOS是计算机的基本输入输出系统,它保存了计算机的基本设置和启动顺序。

在这一步,计算机会根据BIOS设置的启动顺序,选择首先启动的设备,通常是硬盘或光盘。

如果用户需要从其他设备启动,如U盘或网络启动,可以在BIOS设置中进行相应的调整。

然后,计算机将加载操作系统。

当确定了启动设备后,计算机会读取该设备的引导扇区,其中包含了引导加载程序。

引导加载程序的作用是加载操作系统的核心文件,如Windows的ntldr和bootmgr,以及Linux的GRUB或LILO。

通过引导加载程序,计算机将启动相应的操作系统。

接着,操作系统开始初始化系统环境。

在操作系统启动后,它会进行一系列的初始化操作,包括加载驱动程序、建立系统服务、初始化用户界面等。

这一步骤是系统启动流程中最为复杂的部分,它涉及到了各种系统资源的管理和分配,以确保系统能够正常运行。

最后,用户可以登录系统并开始使用计算机。

当系统环境初始化完成后,用户可以看到操作系统的登录界面,输入用户名和密码后即可进入系统。

在用户登录后,系统启动流程就完成了,计算机可以正常运行并提供各种功能和服务。

总的来说,系统启动流程是计算机开机后进行的一系列重要操作,它包括了硬件自检、引导加载操作系统、初始化系统环境等步骤。

这些步骤的顺利进行对计算机的正常运行至关重要,因此用户在日常使用计算机时,应该注意保持系统的稳定性和安全性,避免对系统启动流程造成干扰或损害。

了解电脑操作系统的启动过程

了解电脑操作系统的启动过程

了解电脑操作系统的启动过程电脑操作系统的启动过程电脑操作系统的启动过程是指从开机按下电源按钮到可以使用计算机的过程。

在这个过程中,操作系统会进行一系列的初始化操作,包括硬件和软件的加载、配置和启动。

了解电脑操作系统的启动过程对于解决计算机故障和优化系统性能非常重要。

一、BIOS自检和POST当操作系统开始启动时,计算机会首先进行基本输入输出系统(Basic Input/Output System,BIOS)的自检和电源自检(Power-On Self Test,POST)。

这个过程会检查硬件设备的正常运行状态,如内存、处理器、硬盘等,如果发现故障,会通过错误代码或者声音提示来通知用户。

二、引导扇区的加载在BIOS自检和POST之后,计算机会加载引导扇区。

引导扇区位于硬盘的第一个扇区,其中包含了操作系统的引导程序(Boot Loader)。

引导程序的主要功能是加载操作系统的内核和其他必需的系统文件。

三、操作系统内核的加载引导程序会读取操作系统内核的信息,并将其加载到内存中。

内核是操作系统的核心部分,负责管理计算机的资源、提供各种服务和控制系统的各个部分之间的通信。

四、设备驱动程序和系统服务的加载在操作系统内核加载完成后,系统会加载各种设备驱动程序和系统服务。

设备驱动程序负责与硬件设备的通信,系统服务则提供各种功能和服务,如网络连接、文件系统等。

五、用户界面的加载当设备驱动程序和系统服务加载完成后,操作系统开始加载用户界面。

用户界面是操作系统与用户交互的接口,可以是文字界面、图形界面或者触摸界面。

加载用户界面后,用户可以通过键盘、鼠标或者触摸屏来操作计算机。

六、应用程序的加载最后,操作系统会加载用户所需的应用程序。

应用程序是基于操作系统开发的各种软件,如办公软件、媒体播放器、游戏等。

加载应用程序后,用户可以开始使用计算机进行所需的工作或娱乐活动。

总结:电脑操作系统的启动过程包括了BIOS自检和POST、引导扇区的加载、操作系统内核的加载、设备驱动程序和系统服务的加载、用户界面的加载以及应用程序的加载。

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BIOS控制着什么 熟悉计算机的朋友都知道BIOS这个概念,我们也会经常听到老鸟在解决系统故障时候重复的 那些话语:“先清除一下CMOS”或者“进入BIOS默认设置”等等。在普通人眼里,BIOS似乎 就是主机板上那块四四方方的小芯片和开机时候显示的蓝色菜单。它究竟对使用者有什么特 别的意义呢?它究竟是不是高手或维修工程师的专利呢?一台电脑是通过怎么样的方式开始 工作的呢?希望通过阅读本文,你可以得到一个答案。 BIOS内部结构 Sample Text 对于我们曰常使用的个人电脑来说,采用的BIOS并不是完全相同的,分别由 Award、Phoenix和AMI这个三个厂商提供(注:Award已被Phoenix收购,其实是一家公司)。 以目前主板的状况而言,大多数都是采用Award BIOS或者基于Award BIOS 内核改进的产品( 采用AMI BIOS的产品相对要少,Phoenix BIOS主要是笔记本电脑和不少国外品牌机采用)。 本文介绍的一些BIOS知识和结构,也只围绕市场占有率最高的Phoenix-Award来展开。 拿常见的Award的2Mbit CMOS地址结构来说,从FFFF到FFFC区域是用于储存16Kbit容量的Boot Block(启动模块)、接着是8Kbit的即插即用延伸系统配置数据ESCD区、4Kbit的处理器微代 码Micro code和4Kbit的DMI数据区。FFF8到FFF6是解压缩引擎区,这里的指令可以释放FFF6 之后区域的大容量代码和信息,比如厂商Logo、OEM数据等等。最后一部分是安放BIOS主程序 的地方,通常这些程序也就是我们从网上下载的以bin为后缀名的BIOS升级文件。 BIOS主要功能 主板BIOS掌握着系统的启动、部件之间的兼容和程序管理等多项重任。只要按下电源开关启 动主机后,BIOS就开始接管主板启动的所有自检工作,系统首先由POST (Power On Self Test,上电自检) 程序来对内部各个设备进行检查(这个过程在下文中另作表述)。通常完整 的POST自检将包括对CPU、基本内存、1MB以上的扩展内存、ROM、主板、CMOS存储器、串并口 、显示卡、软硬盘子系统及键盘进行测试,一旦在自检中发现问题,系统将给出提示信息或 鸣笛警告。然后BIOS就按照系统CMOS设置中保存的启动顺序搜寻软驱、IDE设备和它们的启动 顺序,读入操作系统引导记录,最后将系统控制权交给引导记录,并最终完全过渡到操作系 统的工作状态。 除了基本的启动功能外,BIOS还有硬件中断处理、系统设计管理、程序请求等作用。操作系 统对硬盘、光驱、键盘、显示器等外围设备的管理,都是直接建立在BIOS系统中断服务程序 的基础上的,它是PC系统中的软件与硬件之间的一个可编程接口。计算机开机的时候,BIOS 会分配CPU等硬件设备一个中断号。当执行了使用某个硬件的操作命令后,它就会根据中断号 使用相应的硬件来完成命令的工作,最后根据其中断号把它跳回原来的状态。同样,BIOS也 可以通过特定的数据端口发送、接受指令,以实现软件应用程序对硬件的操作。 BIOS的系统管理功能是大家最为熟悉的,即平时说的BIOS设置。BIOS程序会调用储存在CMOS RAM部分的记录,用户可以通过显示器看到系统基本情况,包括CPU频率、IDE驱动器、ACPI电 源管理和密码设置等信息。正如笔者在一开始说过的那样,这部分信息是依靠电池单独供电 储存在RAM中的,只要断电一段时间或人为给CMOS接通高电平信号(跳线短接),任何修改过 的设置都会不复存在。 BIOS如何工作? 有了以上这些基本知识作为铺垫,读者朋友应该对BIOS有了一定的了解。接下来的问题就是 ,掌握PC枢纽的BIOS是如何工作的呢?鉴于这个过程的复杂,不妨让我们将BIOS运行中的几 个关键点罗列出来,稍做分析。这里需要事先声明,以下介绍的有关BIOS运行代码统一成十 六进制,有兴趣的朋友可以在市场上买回Debug卡(俗称也叫Port 80卡)来查询、观察。 简单地说,BIOS启动会经过好几个检测、命令、执行的循环流程,当然,在进入BIOS控制之 前,CPU还需要一个热身的过程。拿P4系统为例,如果按照PC启动的流程来讲解的话,这个先 后秩序是这样的:首先是主机电源开始供电,CPU接收到VR(电压调节系统)发出的一个电压 信号,然后经过一系列的逻辑单元确认CPU运行电压之后,主板芯片接收到发出“启动”工作 的指令,让CPU复位。CPU“苏醒”后的第一工作就是,读取BIOS中的初始化指令。在对CPU( 2次检查)和内存(640KB基本模块)状态做一系列校验之后,BIOS会完成电路片的初始准备 ,停用视频、奇偶性和DMA电路片,并且使CMOS计时器开始运行。随后,BIOS程序会逐步检查 CPU是否和默认设定相同,DMA是否有故障,显示通道测试等等,一旦出现故障,就会有蜂鸣 器发出报警。不过,这些步骤都是在后台后悄悄进行的,我们是看不到屏幕上的任何信息。 在上面的流程图中,很清楚地表明了引导模块工作的几个步骤。当CPU被正式启动以后,POST (Power-On Self Test,加电后自检)进入内存侦测阶段,一旦基本内存检测出错,系统死 机并会长时间报错;如果一切顺利,BIOS继续往下POST,检查CMOS内的其他BIOS主程序、扩 展程序,直到完成这些工作,系统进入常规流程,显示器上才会显示出时间曰期、BIOS版本 型号、CPU频率、内存容量等基本信息。在BIOS引导IDE设备和I/O设备以后,接下来的过程便 交给操作系统来继续了。 BIOS在电脑启动过程中大体是这样工作的,实际上远比我们介绍的要复杂得多。中间任何一 个小的步骤出错都会导致系统无法启动,崩溃,而且BIOS设置不当也会给系统造成隐患。有 经验的老鸟可以通过BIOS启动时候的声音来判断故障,而一般用户可以通过查看Debug卡的检 错信号,了解POST停滞在哪个阶段。还是拿Award BIOS来说,开机Debug卡显示FF和C0表示 CPU自检没有通过,应该停电检查处理器状况;如果是C1、C3等数字显示,很有可能是BIOS在 检测内存时候发生问题了;系统自检过了2D,并且伴随清脆的“嘀”声,说明系统已经通过 显卡检测,这个时候显示屏上也开始出现画面。知道了故障可能发生的部件,我们可以通过 替换法来最终确定问题源头,顺利解决问题。 BIOS也要保护 除了硬件设备的兼容问题之外S如果 不能工作,整台电脑也就瘫痪了。 不少主板厂商都通过专门的设计来增加BIOS的可靠性。有的是做成Dual BIOS双模块的方式, 一旦其中一块出现故障,能够通过跳线设置让系统从另外一块引导启动,再对损坏模组进行 修复。由于BIOS中Boot Block区是重要的数据块,所以厂商将Boot Block块设计成分块式的 BIOS结构,在BIOS芯片中保留了一个区域,该区域中保存有BIOS系统中最重要的启动信息。 最新的刷新程序的默认值就是刷新时不更新BIOS的Boot Block块,这样的主板即使刷新失败 ,也能很容易恢复。 遇到BIOS刷新失败,也可以自己用热插拔的办法来替换受损芯片,前提是你能找到一片和原 来BIOS容量一样的芯片。有动手能力的玩家还可以在BIOS芯片的管脚上动脑筋,因为绝大多 数的CMOS芯片为32脚的DIP封装,它们的针脚排列、功能基本上一致。芯片的写操作一般是通 过写入允许脚的电平变化来控制的,只有12V或者5V的高电平被调成低电平以后,数据才能写 入到芯片中去。根据此原理,只要把这个管脚从电路中脱离出来,一直处于高电平,即处于 “读”状态,那么不论是病毒还是误操作,都不会对芯片内的数据进行改写。不过,这个方 法存在一定的危险性,它不适用所有的BIOS芯片,而且容易失去主板的保修,大家一定要谨 慎为之。 提到BIOS,大部分的菜鸟对此都一知半解,不敢轻易尝试,仿佛天生对“蓝色屏幕”有种恐 惧的感觉,而更多的时候,连许多老鸟都无法区分BIOS设置和CMOS设置的区别,所以在写出 疑难问答之前,龙哥觉得有必要将这两个概念阐述清楚,以达到事半功倍的效果。 BIOS是英文Basic Input/Output System的缩写,原意是“基本输入/输出系统”。而我 们通常所说的BIOS,其实是指一个固化在ROM中的软件,负责最低级的、最直接的硬件控制, 以及计算机的原始操作;用来管理机器的启动和系统中重要硬件的控制和驱动,并为高层软 件提供基层调用。 CMOS是英文“互补金属氧化物半导化”的缩写,不过我们常说的CMOS却是指主板上一块 可读写的存储芯片,也称之为“CMOS RAM”。CMOS RAM是随机存储器,具有断电后消除记忆 的特点,人们就想到了使用外接电池保持其存储内容的方法。 一般来说,通过固化在ROM BIOS的软件进行BIOS参数的调整过程就称之为BIOS设置,而 通过BIOS设置中的“标准CMOS设置”调试CMOS参数的过程就称为CMOS设置。我们平常所说的 CMOS设置与BIOS设置只是其简化说法,所以在一定程度上造成两个概念的混淆。 数据恢复的基础知识 分类:IT知识汇粹 说到数据恢复,我们就不能不提到硬盘的数据结构、文件的存储原理,甚至操作系统的启动 流程,这些是你在恢复硬盘数据时不得不利用的基本知识。即使你不需要恢复数据,理解了 这些知识(即使只是稍微多知道一些),对于你平时的电脑操作和应用也是很有帮助的。我们就从硬盘的数据结构谈起吧…… 硬盘数据结构 初买来一块硬盘,我们是没有办法使用的,你需要将它分区、格式化,然后再安装上操 作系统才可以使用。就拿我们一直沿用到现诘腤in9x/Me系列来说,我们一般要将硬盘分成主 引导扇区、操作系统引导扇区、FAT、DIR和Data等五部分(其中只有主引导扇区是唯一的, 其它的随你的分区数的增加而增加)。 主引导扇区 主引导扇区位于整个硬盘的0磁道0柱面1扇区,包括硬盘主引导记录MBR(Main Boot Record )和分区表DPT(Disk Partition Table)。其中主引导记录的作用就是检查分区表是否正确 以及确定哪个分区为引导分区,并在程序结束时把该分区的启动程序(也就是操作系统引导 扇区)调入内存加以执行。至于分区表,很多人都知道,以80H或00H为开始标志,以55AAH为 结束标志,共64字节,位于本扇区的最末端。值得一提的是,MBR是由分区程序(例如DOS 的 Fdisk.exe)产生的,不同的操作系统可能这个扇区是不尽相同。如果你有这个意
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