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电脑启动过程中的分析
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电脑启动过程中的分析
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雪狼王
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电脑启动过程中的分析
概括信息:
1、PC电源的ON--显示器,键盘,机箱上的灯闪烁。
2、检测显卡--画面上出现短暂的显卡信息。
3、检测内存--随着嘟嘟的声音画面上出现内存的容量信息。
4、执行BIOS--画面上出现简略的BIOS信息。
5、检测其他设备--出现其他设备的信息(CPU,HDD,MEM...)。
6、执行OS(操作系统)的初始化文件
只要仔细查看哪步没有通过,就可以检查相应的部件了
第一步 电源加电
当我们按下电源开关时,
电源
就开始向主板和其它设备供电,
这时你的电脑机箱和键盘等应该出现
灯闪烁
的情况
如果开机没有此反应,那请检查电源,问题基本上出在电源上了。考虑修或者换电源了
第二步 对CPU进行测试
主板上的控制芯片组会向CPU发出并保持一个RESET(重置)信号,让CPU内部自动恢复到初始状态,但CPU在此刻不会马上执行指令。当芯片组检测到电源已经开始稳定供电了(当然从不稳定到稳定的过程只是一瞬间的事情),它便撤去RESET信号(如果是手工按下计算机面板上的Reset按钮来重启机器,那么松开该按钮时芯片组就会撤去RESET信号),CPU马上就从地址FFFF0H处开始执行指令,这个地址实际上在
系统BIOS
的地址范围内,无论是Award BIOS还是AMI BIOS,放在这里的只是一条跳转指令,跳到
系统BIOS中真正的启动代码处
。
这步就是对CPU的检测。如果在这段出了情况,那就请检查CPU了。
第三步: BIOS自检
系统BIOS的启动代码首先要做的事情就是进行POST(Power-On Self Test,加电后自检),POST的主要任务是检测系统中一些关键设备是否存在和能否正常工作,例如
内存和显卡等设备。由于POST是最早进行的检测过程,此时显卡还没有初始化,如果系统BIOS在进行POST的过程中发现了一些致命错误,例如没有找到内存或者内存有问题(此时只会检查640K常规内存),那么系统BIOS就会直接控制喇叭发声来报告错误,声音的长短和次数代表了错误的类型。
,
当你听到的不是一声短暂的di 时,而是不规则的叫声的时候请记录下来。然后与内网上的帖子对照下,就会相应的发现错误。
在正常情况下,POST过程进行得非常快,我们几乎无法感觉到它的存在,POST结束之后就会调用其它代码来进行更完整的硬件检测。
第四步: 系统初始化并启动CRT控制器,测试显示器RAM。
接下来系统BIOS将查找显卡的BIOS,前面说过,存放显卡BIOS的ROM芯片的起始地址通常设在C0000H处,系统BIOS在这个地方找到显卡BIOS之后就调用它的初始化代码,由显卡BIOS来初始化显卡,此时
多数显卡都会在屏幕上显示出一些初始化信息,
介绍生产厂商、图形芯片类型等内容,不过这个画面几乎是一闪而过。系统BIOS接着会查找其它设备的BIOS程序,找到之后同样要调用这些BIOS内部的初始化代码来初始化相关的设备。 查找完所有其它设备的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。
如果没有显示相应的信息请考虑显卡的问题了就要
第五步: 对DMA控制器通道寄存器初始化测试,并对存储器刷新进行测试
接着系统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,我们可以在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。
第六步: 内存测试通过之后,系统BIOS将开始检测系统中安装的一些标准硬件设备,包括硬盘、CD-ROM、串口、并口、软驱等设备,另外绝大多数较新版本的系统BIOS在这一过程中还要自动检测和设置内存的定时参数、硬盘参数和访问模式等。
因为这些有与没有与系统启动并没有太大的关系,所以不会出现提示信息
第七步: 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。
第八步: 接下来系统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
如果没有出现的话。。那就要考虑动动你的CMOS电池了或者换块电池了)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我们都能够看到“Update ESCD… Success”这样的信息,不过,某些主板的系统BIOS在保存ESCD数据时使用了与Windows 9x不相同的数据格式,于是Windows 9x在它自己的启动过程中会把ESCD数据修改成自己的格式,但在下一次启动机器时,即使硬件配置没有发生改变,系统BIOS也会把ESCD的数据格式改回来,如此循环,将
会导致在每次启动机器时,系统BIOS都要更新一遍ESCD,这就是为什么有些机器在每次启动时都会显示出相关信息的原因。
第十步:读取DOS引导记录,并将DOS调入内存(Io.sys和Msdos.sys)
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,若
有系统配置文件Config.sys则执行它。再执行系统文件的Command.com文件。若有Autoexec.bat则执行它。读取Windows的初始化文件"System.ini"和"Win.ini",再读取注册表文件
。
在这之前电脑硬件根本没有调用任何你操作系统上的东西,所以在这之前出现什么蓝屏啊什么的,那就可以直接考虑硬件,如果是这步的问题,多数就要考虑硬盘的引导区的问题了。软件冲突等可以不考虑 如果你安装了不止一个系统,同时会调用一个boot.ini的文件,供你选择操作系统
再到下面就是开始操作系统了。。开始加载软件等等。那时候可以考虑病毒啊。系统文件损坏啊之类的了。
Windows初始画面出现后的故障大部分是软件的故障。程序间的冲突或驱动程序的问题等等。
本帖最近评分记录:
浮云:7(chaochaohan)
Posted: 2007-09-22 14:06 |
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雪狼王
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:θkweik/
n. 地震
]
1. 预引导(Pre-Boot)阶段; 2. 引导阶段; 3. 加载内核阶段;4. 初始化内核阶段;5. 登陆。
a) 预引导阶段
在按下计算机电源使计算机启动,并且在Windows XP专业版操作系统启动之前这段时间,我们称之为预引导(Pre-Boot)阶段,在这个阶段里,
计算机首先运行Power On Self Test(POST),POST检测系统的总内存以及其他硬件设备的现状
。如果计算机系统的BIOS(基础输入/输出系统)是即插即用的,那么计算机硬件设备将经过检验以及完成配置。计算机的基础输入/输出系统(BIOS)定位计算机的引导设备,然后MBR(Master Boot Record)被加载并运行。在预引导阶段,计算机要加载Windows XP的NTLDR文件。
b) 引导阶段
Windows XP Professional引导阶段包含4个小的阶段。
首先,计算机要经过初始引导加载器阶段(Initial Boot Loader),在这个阶段里,NTLDR将计算机微处理器从实模式转换为32位平面内存模式。在实模式中,系统为MS-DOS保留640kb内存,其余内存视为扩展内存,而在32位平面内存模式中,系统(Windows XP Professional)视所有内存为可用内存。接着,NTLDR启动内建的mini-file system drivers,通过这个步骤,使NTLDR可以识别每一个用NTFS或者FAT文件系统格式化的分区,以便发现以及加载Windows XP Professional,到这里,
初始引导加载器阶段就结束了。
接着系统来到了操作系统选择阶段,如果计算机安装了不止一个操作系统(也就是多系统),而且正确设置了boot.ini使系统提供操作系统选择的条件下,计算机显示器会显示一个操作系统选单,这是NTLDR读取boot.ini的结果。(至于操作系统选单,由于暂时条件不够,没办法截图,但是笔者模拟了一个,见图一。)
在boot.ini中,主要包含以下内容:
[boot loader]
timeout=30
default=multi(0)disk(0)rdisk(0)partition(1)\WINDOWS
[operating systems]
multi(0)disk(0)rdisk(0)partition(1)\WINDOWS="Microsoft Windows XP Professional" /fastdetect
multi(0)disk(0)rdisk(0)partition(2)\WINNT="Windows Windows 2000 Professional"
.
其中,multi(0)表示磁盘控制器,disk(0)rdisk(0)表示磁盘,partition(x)表示分区。NTLDR就是从这里查找Windows XP Professional的系统文件的位置的。(*本文不会更详细地讲解boot.ini的组成结构,因为其与本主题关系不大,如果想了解,可以到一些专gate的网站处查询相关信息。)如果在boot.ini中只有一个操作系统选项,或者把timeout值设为0,则系统不出现操作系统选择菜单,直接引导到那个唯一的系统或者默认的系统。在选择启动Windows XP Professional后,操作系统选择阶段结束,硬件检测阶段开始。
在硬件检测阶段中,ntdetect.com将收集计算机硬件信息列表并将列表返回到NTLDR,这样做的目的是便于以后将这些硬件信息加入到注册表HKEY_LOCAL_MACHINE下的hardware中。
硬件检测完成后,进入配置选择阶段。如果计算机含有多个硬件配置文件列表,可以通过按上下按钮来选择。如果只有一个硬件配置文件,计算机不显示此屏幕而直接使用默认的配置文件加载Windows XP专业版。
引导阶段结束。在引导阶段,系统要用到的文件一共有:NTLDR,Boot.ini,ntdetect.com,ntokrnl.exe,Ntbootdd.sys,bootsect.dos(可选的)。
.
c) 加载内核阶段
在加载内核阶段,ntldr加载称为Windows XP内核的ntokrnl.exe。系统加载了Windows XP内核但是没有将它初始化。接着ntldr加载硬件抽象层(HAL,hal.dll),然后,系统继续加载HKEY_LOCAL_MACHINE\system键,NTLDR读取select键来决定哪一个Control Set将被加载。控制集中包含设备的驱动程序以及需要加载的服务。NTLDR加载HKEY_LOCAL_MACHINE\system\service\...下start键值为0的最底层设备驱动。当作为Control Set的镜像的Current Control Set被加载时,ntldr传递控制给内核,初始化内核阶段就开始了。
.
d) 初始化内核阶段
在
初始化内核阶段开始的时候,彩色的Windows XP的logo以及进度条显示在屏幕中央
,在这个阶段,系统完成了启动的4项任务:
1内核使用在硬件检测时收集到的数据来创建了HKEY_LOCAL_MACHINE\HARDWARE键。
2 内核通过引?KEY_LOCAL_MACHINE\system\Current的默认值复制Control Set来创建了Clone Control Set。Clone Control Set配置是计算机数据的备份,不包括启动中的改变,也不会被修改。
3 系统完成初始化以及加载设备驱动程序,内核初始化那些在加载内核阶段被加载的底层驱动程序,然后内核扫描HKEY_LOCAL_MACHINE\system\CurrentControlSet\service\...下start键值为1的设备驱动程序。这些设备驱动程序在加载的时候便完成初始化,如果有错误发生,内核使用ErrorControl键值来决定如何处理,值为3时,错误标志为危机/关键,系统初次遇到错误会以LastKnownGood Control Set重新启动,如果使用LastKnownGood Control Set启动仍然产生错误,
系统报告启动失败,错误信息将被显示,系统停止启动
;值为2时错误情况为严重,系统启动失败并且以LastKnownGood Control Set重新启动,如果系统启动已经在使用LastKnownGood值,它会忽略错误并且继续启动;当值是1的时候错误为普通,系统会产生一个错误信息,但是仍然会忽略这个错误并且继续启动;当值是0的时候忽略,系统不会显示任何错误信息而继续运行
4 Session Manager启动了Windows XP高级子系统以及服务,Session Manager
启动控制所有输入、输出设备以及访问显示器屏幕的Win32子系统以及Winlogon进程
,初始化内核完毕。
e) 登陆
Winlogon.exe启动Local Security Authority,同时Windows XP Professional
欢迎屏幕或者登陆对话框显示
,这时候,
系统还可能在后台继续初始化刚才没有完成的驱动程序。驱动冲突会导致在这蓝屏
提示输入有效的用户名或密码。
Service Controller最后执行以及扫描HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Servives来
检查是否还有服务需要加载在这可以考虑服务出现错误的情况了
,Service Controller查找start键值为2或更高的服务,服务按照start的值以及DependOnGroup和DepandOnService的值来加载。
只有用户成功登陆到计算机后,Windows XP的启动才被认为是完成,在成功登陆后,系统拷贝Clone Control Set到LastKnownGood Control Set,完成这一步骤后,系统才意味着已经成功引导了
[ 此贴被雪狼王在2007-09-22 14:13重新编辑 ]
Posted: 2007-09-22 14:08 |
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uestckg
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很详细,长见识了
Posted: 2007-09-22 14:17 |
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sliy
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n. 保护,保卫,防御工事,答辩
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呢,了解些
Posted: 2007-09-22 20:31 |
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kingge
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好东西啊!!~~~~
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wangtao47
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不错是不错,就是太多了,看不下去
Posted: 2007-09-29 18:14 |
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