1、-计算机开机计算机开机 我眼中的计算机我眼中的计算机背后的背后的 故事故事背景音乐:背景音乐:windows7开机音乐开机音乐月光水岸月光水岸经典的经典的 win7桌面桌面 我们每天使用计算机必须要做的第一件事就是启动 了。开启 win7到桌面,只要轻轻按下开机按钮,再简单不过了。我却对这背后所发生的一切很感兴趣,经过长时间的学习,接下来我将尝试从计算机的角度来解读开机启动这件事情。 计算机主板联想笔记本开机按钮联想笔记本开机按钮台式机开机按钮台式机开机按钮这小小按钮的背后到底发这小小按钮的背后到底发生了什么呢?让我们去看看吧。生了什么呢?让我们去看看吧。我们对开机按钮我们对开机按钮一定不一定
2、不 陌生陌生 吧吧按下按下 开机流程图 开机 按钮 CPU运行 BIOS运行 引导 启动让我们开机吧!GO!发 出警 报并死机CPU复位电 源开关按下主板芯片 组CPU电压是否 稳 定系 统 BIOS启 动是是是是否否加 电 自 检关 键设备 是否正常否否显 卡 检测显 卡是否正常屏幕 显 示其它 设备 是否正常引 导 启 动黑屏提示 错误否否否否是是是是开机流程图开机流程图操作系 统 启 动 当电脑接上电后,就会有一个静态的当电脑接上电后,就会有一个静态的 5V电电压被送到压被送到 南桥南桥 ,南桥里的,南桥里的 开机电路 就会开就会开始工作,送出一个开机电压到开机键帽的始工作,送出一个开机
3、电压到开机键帽的一个针脚,而针帽的另一个脚是接地的。一个针脚,而针帽的另一个脚是接地的。当按下开机按钮的瞬间,两个针脚接通,当按下开机按钮的瞬间,两个针脚接通,从而使南桥送出的开机电压被拉低,这个从而使南桥送出的开机电压被拉低,这个信号使得电源开始工作,计算机启动的大信号使得电源开始工作,计算机启动的大幕由此拉开。幕由此拉开。开机按钮开机按钮 电源开始工作后,就为主电源开始工作后,就为主板上需要电的地方供电,板上需要电的地方供电,其中也包括其中也包括 CPU。但是此时。但是此时的电压并不稳定,所以,的电压并不稳定,所以,在主板认为电压没有达到在主板认为电压没有达到CMOS( Complemen
4、tary Metal Oxide Semiconductor)里)里 记录的记录的 CPU要求的电压要求的电压时会一直向时会一直向 CPU发出发出 RESET信号 。不过仅仅一瞬间电。不过仅仅一瞬间电压就稳定了,达到了要求压就稳定了,达到了要求, RESET信号不再发出,信号不再发出,CPU马上就开始了工作。马上就开始了工作。CPU的运行的运行 CPU执行的第一条指令是从执行的第一条指令是从 0xFFFFFFF0读取读取的一条跳转指令,跳转到的一条跳转指令,跳转到 BIOS程序的启动代程序的启动代码处,此后码处,此后 BIOS就接管了控制权。就接管了控制权。 BIOS( Basic Input
5、 Output System)全称)全称 基本输入输出系统 。它是一个固化在主板上芯。它是一个固化在主板上芯片的程序。片的程序。 BIOS的主要功能是的主要功能是 自检及初始化 。 BIOS同时也拥有修改同时也拥有修改 CMOS里系统配置的功里系统配置的功能。能。BIOS的运行的运行 BIOS启动后的第一件事就是启动后的第一件事就是 加电自检 POST(Power On Self Rest) 。它主要检测关键设备。它主要检测关键设备,如,如 电源电源 、 CPU、 内存内存 等是否存在以及供电等是否存在以及供电情况是否良好。如果自检出现了问题,系统情况是否良好。如果自检出现了问题,系统会发出会
6、发出 警报声 ,可以根据警报声的长短和次,可以根据警报声的长短和次数来判断发生了什么问题。而如果发生了致数来判断发生了什么问题。而如果发生了致命性的错误,则会导致命性的错误,则会导致 停机 。加电自检 前面说了许多,计算机前面说了许多,计算机 也也做了许多事,但其实直到做了许多事,但其实直到现在,屏幕还是一片黑现在,屏幕还是一片黑的。自检通过后,的。自检通过后, 系统BIOS会寻找会寻找 显卡 BIOS,找,找到后再调用显卡到后再调用显卡 BIOS的初的初始化代码,此时显示器才始化代码,此时显示器才开始显示。之后系统开始显示。之后系统 BIOS重新执行自身代码,才出重新执行自身代码,才出现如图
7、的开机现如图的开机 Logo。开机开机 Logo出现出现 一台计算机仅仅有关键硬件还是不够的,一台计算机仅仅有关键硬件还是不够的,因此因此 BIOS还需要检测系统的还需要检测系统的 标准硬件 ,如,如 硬硬盘盘 、 光驱光驱 以及以及 即插即用设备即插即用设备 等。等。检测标准硬件检测标准硬件 BIOS完成了上述任务,完成了上述任务,就将执行就将执行 最最 后一项任务后一项任务:按照用户指定的:按照用户指定的 启动顺序 (可通过(可通过 BIOS进行进行设置)进行启动。设置)进行启动。 BIOS在按顺序找到第一个在按顺序找到第一个 主引导记录 ( MBR:Master Boot Record)
8、 后后,就把控制权交给了,就把控制权交给了MBR,它的任务也就完,它的任务也就完成了。成了。引导启动 MBR中有两个重要信息:中有两个重要信息: “ 目标分区目标分区 ” 和和 “系统类型系统类型 ” 。目标分区又可以叫做活动分。目标分区又可以叫做活动分区,它的区,它的 PBR(分区引导记录)有一个重要(分区引导记录)有一个重要信息:引导文件名称,对于信息:引导文件名称,对于 win7,这就是,这就是指指 “ bootmgr” 。 MBR找到启动找到启动 windows启启动管理器的动管理器的 bootmgr.exe程序后,就会把控程序后,就会把控制权交给它。制权交给它。MBR Bootmgr
9、.exe接管接管 控制权后,就在根目录下控制权后,就在根目录下寻找并加载启动环境文件和启动配置文件寻找并加载启动环境文件和启动配置文件,接下来再按启动配置文件中的指令继续,接下来再按启动配置文件中的指令继续下一步引导。对于下一步引导。对于 win7,启动配置文件就,启动配置文件就是活动分区根目录下的是活动分区根目录下的 bootBCD。bootmgr BCD( Boot Confi guration Data store)包含)包含了所有计算机操作系统的配置信息,据此了所有计算机操作系统的配置信息,据此会生成会生成 启动菜单 。如果电脑装了不止一个。如果电脑装了不止一个系统,那么这个菜单就将是
10、我们看待的第系统,那么这个菜单就将是我们看待的第二张画面了二张画面了 。选择了操作系统,就从。选择了操作系统,就从 BCD所所指定的位置加载操作系统内核并启动,控指定的位置加载操作系统内核并启动,控制权自此交给了操作系统。操作系统再启制权自此交给了操作系统。操作系统再启动用户登录程序,最终将控制权交给了用动用户登录程序,最终将控制权交给了用户。于是:户。于是:BCD经典的经典的 win7桌面就出现啦桌面就出现啦开机启动便告一段落开机启动便告一段落 在最后说一句,我感觉知晓了计算机的开在最后说一句,我感觉知晓了计算机的开机过程后,机过程后, bootice这个软件很值得一用!这个软件很值得一用!谢谢观看谢谢观看