电脑系统启动流程,电脑系统启动过程

Windows10 操作系统的整个过程中所发生的操作，具体如下。

1.按下计算机电源按钮后，首先进行通电自检(POST， Power On Self Test)，由BlOS检测和识别硬件并完成硬件的基本配置。然后查找第一启动设备，接着从该设备读取并运行主引导记录(MBR， Master Boot record)，之后将控制权交给MBR。

2.MBR查找其所在硬盘的硬盘分区表，找到标记为“活动”的主分区。然后在该分区的根目录中找到并运行操作系统的加载程序(文件名为 Bootmgr)，即 Windows启动管理器，之后将控制权交给 Windows启动管理器。

3.Window启动管理器读取启动配置数据(BCD， Boot Configuration Data)存储中的内容以决定操作系统的启动方式。

◆ 如果计算机中只安装了一个操作系统，或将操作系统列表的显示时间设置为0，那么将不会显示系统启动列表， Windows启动管理器会直接运行 Windows启动加载器(Windows Boot Loader，文件名为Winload. exe)。

◆ 如果计算机中同时安装了多个操作系统，Windows启动管理器会根据 BCD 存储中的内容创建并显示一个系统启动列表，用户可以从中选择要启动的操作系统。

◆ 如果是从休眠状态恢复计算机，那么Windows启动管理器将会运行 Windows 恢复加载器(文件名为 Winresume.exe)。

4.Windows启动管理器运行 Windows启动加载器，启动加载器使用固件接口的启动服务完成操作系统的启动工作并加载操作系统及其相关数据。

◆ 加载操作系统内核 Ntoskrnl.exe和硬件抽象层HAL(文件名为Had)。

◆ 加载注册表中的 HKEY LOCAL MACHINE SYSTEM 子键。

◆ 加载注册表中的 HKEY- LOCAL MACHINE Systemservices 子键中存储的硬件设备驱动程序。

◆ 启用内存分页。

5.加载完所需数据后， Windows启动加载器将控制权交给操作系统内核。系统内核和HAL开始初始化 Windows操作系统并处理位于注册表中的HKEY LOCAL MACHINE SYSTEM Curentcontrolse 子键中的配置信息，然后启动设备驱动程序和系统服务。

6.内核启动会话管理器(文件名为 Smss.exe)，然后执行以下操作。

◆ 创建系统环境变量并对系统环境进行初始化。

◆ 启动Wn32子系统(文件名为Csrss.exe)将文本显示模式切换为图形显示模式。

◆ 启动Windows登录管理器(文件名为Winlogon.exe)，然后启动服务控制管理器(文件名为 Services.eXe)和本地安全机构(文件名为 Lsass. exe)并等待用户登录。

◆ 创建虚拟内存页面文件。

◆ 对一些必要的文件进行重命名。

7.在使用用户名和密码进行登录后，登录用户界面和默认凭据提供程序会将用尸名和密码等信息传递给本地安全机构以进行身份验证。验证通过后 Windows登录管理器会运行 Userinit.exe 和 Windows外壳， Userinit. ex会创建用户环境变量以便初始化用户环境，还会运行所有需要自动启动的 Windows服务。最后完成系统登录并显示 Windows桌面。当使用安全模式等非常规模式启动系统时实际上只是临时修改了系统的启动方式，而并没有永久性地修改BCD存储中的内容。此外，用户可以通过编辑BCD存储中的内容来控制操作系统的启动方式。BCD存储包含在一个名为BCD的注册表文件中，固件接口的类型决定了BCD文件在磁盘中的位置。

◆ 基于 BIOS 的计算机:BCD文件位于活动分区的Boot文件夹中。

◆ 基于 EFIUEF 的计算机:BCD文件位于EFI系统分区中。

第一步：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，此时电压还不太稳定，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，从前面的介绍可知，这个地址实际上在系统BIOS的地址范围内，无论是AwardBIOS还是AMIBIOS，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。

第二步：系统BIOS的启动代码首先要做的事情就是进行POST（Power－OnSelfTest，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。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。

第三步：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。

第四步：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。

第五步：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。

第七步：标准设备检测完毕后，系统BIOS内部的支持即插即用的代码将开始检测和配置系统中安装的即插即用设备，每找到一个设备之后，系统BIOS都会在屏幕上显示出设备的名称和型号等信息，同时为该设备分配中断、DMA通道和I/O端口等资源。

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。

第九步：接下来系统BIOS将更新ESCD（ExtendedSystemConfigurationData，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我们都能够看到"UpdateESCD...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Windows9x不相同的数据格式，于是Windows9x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：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Windows9x最基本的系统文件。Windows9x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。