启动系统的启动过程_电脑系统的启动过程
1.操作系统的一般启动过程
2.电脑开机的步骤
3.在系统启动时,windows 系统启动的过程和方法分别是什么?
4.win10 系统的启动过程
电脑操作系统启动过程简单分为四部分,从BIOS自检、系统引导、启动内核、初始化系统。
1、BIOS自检:在计算机开机时,boot被自动执行,指引CPU把操作系统从大容量存储器中传送到主存储器的易失区。BIOS的功能由两部分组成,分别是POST码和Runtime服务。POST阶段完成后它将从存储器中被清除,而Runtime服务会被一直保留,用于目标操作系统的启动。
2、系统引导:将系统内核从外存读入内存,并将其放在合适的位置中。引导程序必须将内核的实模式下的初始化程序放在基本内存中,应将内核镜像放在1MB以上的位置。
3、启动内核:当处理器离开引导程序的时候,它处于实模式下面,需要执行实模式下面的引导程序后,跳转到保护模式解压内核镜像。
4、初始化系统:在内存中的为内存镜像,需要进行解压,解压后需要把内核放在适当的位置。借此就进入了保护模式的系统初始化了。
扩展资料:
为了缩减内核规模,实现内核的灵活性和适应性,内核被分为两部分:基础部分和扩展部分。基本内核实现内核最基本的管理功能,不随计算机的变化而变化;扩展功能实现内核一些独立的模块(如驱动和文件系统),会发生变化,被放在initrd中,需要引导程序一并读入。
内核启动时会在访问真正的根文件系统前先访问该内存中的 initrd 文件系统。在 boot loader 配置了 initrd 的情况下,内核启动被分成了两个阶段,第一阶段先执行 initrd 文件系统中的init,完成加载驱动模块等任务,第二阶段才会执行真正的根文件系统中的 /sbin/init 进程。
操作系统的一般启动过程
本文详细阐述Windows操作系统的启动顺序,以方便IT从业者对Windows启动问题的分析和解决。Windows的启动过程包括以下几个阶段:启动自检阶段这个阶段主要是读取 BIOS ,然后内存,CPU,硬盘,键盘等设备进行自检。这个阶段在屏幕上显示就是自检的那些打印信息。屏幕显示:自检的打印信息初始化启动阶段这个阶段根据 BIOS 指定的启动顺序,找到可以启动的优先启动设备,比如本地磁盘,CD Driver , USB 设备等等,然后准备从这些设备启动系统。屏幕显示:黑屏Boot 加载阶段这个阶段首先从启动分区(比如 C 盘) 加载 Ntldr ,然后Ntldr 做如下设置:1.内置内存模式,如果是 x86 的处理器,并且操作系统是 32位,则设置为 32-bit flat memory mode,如果是 64 位操作系统 + 64位处理器,则设置为64位内存模式。2.启动文件系统3.读取 boot.ini 文件屏幕显示:黑屏,如果按F8或者多系统时会显示启动选项菜单。检测和配置硬件阶段这个阶段检查和配置一些硬件设备,它们分别是:—系统固件,比如时间和日期—总线和适配器—显示适配器—键盘—通讯端口—磁盘—软盘—输入设备(如鼠标)—并口—在ISA总线上运行的设备屏幕显示:黑屏内核加载阶段在内核加载阶段,Ntldr 将首先加载Windows内核 Ntoskrnl.exe 和 硬件抽象层 (HAL). HAL 有点类似于嵌入式操作系统下的BSP(Borad support package),这个抽象层对硬件底层的特性进行隔离,对操作系统提供统一的调用接口,操作系统移植到不同硬件时只要改变相应的 HAL 就可以,其它的内核组件不需要修改,这个是操作系统通常的设计模式。
电脑开机的步骤
操作系统启动过程简单分为四部分,从BIOS自检、系统引导、启动内核、初始化系统。其中每个部分又分为多个自部分,操作系统的建立是一个相对比较复杂的事情。以下以Linux2.6.32版本为基础,介绍操作系统启动过程如下。
1、BIOS自检
在计算机开机时,boot被自动执行,指引CPU把操作系统从大容量存储器中传送到主存储器的易失区。BIOS的功能由两部分组成,分别是POST码和Runtime服务。POST阶段完成后它将从存储器中被清除,而Runtime服务会被一直保留,用于目标操作系统的启动。
2、系统引导
引导程序的核心工作是将linux内核从外存读入内存,并将其放在合适的位置中。Linux的内核被分为三部分,主体部分是在保护模式或64位中运行的内核镜像,以被压缩,在内核镜像之前有一段解压缩程序,用于解压缩内核文件头部是一段实模式的初始化程序,用于在保护模式运行。
3、启动内核
当处理器离开引导程序的时候,它处于实模式下面,需要执行实模式下面的引导程序后,跳转到保护模式解压内核镜像。在实模式中,引导程序进行三项工作:收集系统参数、设置基本环境、切换处理器操作模式。
4、解压内核
如前面讲到的,linux在内存中的为内存镜像,需要进行解压,解压后需要把内核放在适当的位置。这个位置在老的版本为0x100000(1MB)处,新版本要求在物理内存的0x1000000(16MB)处,这样可以节省16MB以下的内存空间给DMA使用。
扩展资料:
Linux内核是从入口点开始执行的,入口点程序又称为初始化程序,其任务是为Linux操作系统的运行做好必要的准备,如将内核镜像(bzimage)在物理地址展开、获取计算机组成部分的配置参数、建立各种管理用的数据结构、启动各类守护进程、建立人机交互环境等。
Linux内核是一个驻留在外存中的程序,在运行前必须先将其读入物理内存。将Linux内核读入内存的工作成为引导,完成引导的程序被称为引导程序。引导也是在外存中的程序,所以在运行之前需要将其读入内存。
引导程序在linux内核读入后,将控制权交给内核头部的实模式初始化程序,在实模式下完成初始化工作,再将处理器切换到保护模式,而后转入解压程序。解压程序将内核镜像解压到物理地址中,然后把处理器的控制权交给内核首部程序。内核首部程序正式完成内核初始化。
百度百科-操作系统启动过程
在系统启动时,windows 系统启动的过程和方法分别是什么?
电脑启动过程详解
1.当按下电源开关时,电源就开始向主板和其它设备供电,这时电压还不太稳定,主板上的控制芯片组会向CPU发生并保持一个RESET(重置)信号,让CPU内部自动恢复到初始状态,但CPU在些刻不会马上执行指令,当芯片组检查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(如果是手工按下电脑面板上的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马上从地址FFFF0H处开始执行指令,这个地址实际在系统BIOS的地址范围内,
无论是Award BIOS,还是AMI BIOS,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。
2.系统BIOS的启动代码首先要做的事情就进行POST(Power-On Self Test,加电后自检),POST的主要任务是检查系统中一些关键设备是否存在和是否正常工作,例如内存和显卡等设备.由于POST是最早进行的检查过程,此时显卡还没有初始化,如果系统BIOS在进行POST的过程中发现了些致命错误,例如没有找到内存或内存有问题
(此时只会检查640KB常规内存),那么系统BIOS就会直接控制嗽叭发生声音来报告错误,声音的长短和次数代表了错误的类型.在正常情况下,POST过程进行的非常快,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。
3.接下来系统BIOS将查找显卡的BIOS,前面说过,存放显卡BIOS的ROM芯片的超始地址通常设在C0000H,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来初始化显卡,此时多数显卡都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,找到之后同样会调用这些BIOS内部的初始化代码来初始化相关的设备。
4.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BISO的类型,序列号和版本号等内容.
5.接着系统BIOS将检查和显示CPU的类型和工作频率,然后开始测试所有RAM,并同时在屏莫显示内存测试的速度,用户可以在CMOS设置中自行决定使用简单耗时少或详细耗时多的测试方式.
6.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.
7.标准设备检查完毕后,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。
8.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,其它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。
9.接下来系统BIOS会更新ESCD(Extended systemconfiguration 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之中,通常ESCD数据只在系统配置发生改变后才会更新,所以不是每次启动电脑时都能够看到"updata 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widnwos 9x不相同的数据格式,于是widnwos 9x在启动过程中会把ESCD数据修改成自己的格式,但在下一次启动时,既使硬件配置没有发生改变,系统BIOS也会把ESCD的数据格式修改回来,如此循环,将会导致在每次启动电脑时,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。
10.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件,硬件或光驱启动,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widnows 9x的IO.SYS(或NT的NTLDR)首先要初始化一些重要的系统数据,然后将显示出我们熟悉的蓝天白云,在这幅画面之下,widnwos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.
win10 系统的启动过程
一.预启动
首先计算机通电进行自检,并由BIOS(即基本输入输出系统)完成基本硬件配置,然后读取硬盘 的MBR(主引导记录)检查硬盘分区表以确定引导分区,并将引导分区上的操作系统引导扇区调入内存中执行,此处即执行NTLDR(操作系统加载器)文件。
* Windows2000/XP支持多重启动。它在安装时会首先将已存在的其它操作系统引导扇区保存为BOOTSECT.DOS文件(位于活动分区根目录 下),并修改系统引导扇区,以便系统启动时加载NTLDR文件,从而达到多重启动的目的。而Windows98则不具备这个功能,因此如果先装好 Windows2000/XP后再装Windows98会破坏掉Windows2000/XP的引导记录,导致2000/XP不能启动。
二.启动
1.首先进行初始化,NTLDR会把处理器从实模式转换为32位保护模式,根据实验它还包含 “Windows系统选择菜单”和“Windows高级选项菜单”(就是按F8后那个)中显示的内容.
2.读取BOOT.INI文件。该文件位于活动分区根目录下,它的作用是使系统在启动过程中出 现选择菜单,由用户选择希望启动的操作系统。如果选择启动 Windows2000/XP,NTLDR会继续引导进行以下过程;如果选择为非Windows2000/XP系统,NTLDR则会读取系统引导扇区副本 BOOTSECT.DOS转入启动相应系统。 [1]
3.系统加载NTDETECT.COM文件。由它来检测机器硬件,如并行端口,显示适配器等 等,并将收集到的硬件列表返回NTLDR用于以后在注册表中注册保存。
4.如果Windows2000/XP有多个硬件配置文件,此时会出现选择菜单,等待用户确定 要使用的硬件配置文件,否则直接跳过此步,启用默认配置。
* 硬件配置文件是指保存计算机特定硬件配置的系统文件。可以创建多个不同的硬件配置文件以满足计算机在不同场合的应用。可以依次选择控制面板-〉系统 ->硬件-〉硬件配置文件作出修改。
三.装载内核
引导过程开始装载Windows2000/XP内核NTOSKRNL.EXE。这个文件位于 Windows2000/XP安装文件夹下的SYSTEM32文件夹中。随后,硬件抽象层(HAL)被引导进程加载,完成本步骤。
* 硬件抽象层(HAL):隐藏特定平台的硬件接口细节,为操作系统提供虚拟硬件平台,使其具有硬件无关性,可在多种平台上进行移植。
四.初始化内核
内核完成初始化,NTLDR将控制权转交Windows2000/XP内核,后者开始装载并初 始化设备驱动程序,以及启动WIN32子系统和WINDOWS2000/XP服务。
五.用户登录
开始登录进程。由WIN32子系统启动WINLOGON.EXE,并由它启动LOCAL SECURITY AUTHORITY(LSASS.EXE)显示登录对话框。用户登录后,WINDOWS2000/XP会继续配置网络设备和用户环境。最后,伴随着微软之声和我们熟悉的个性化桌面,WINDOWS2000/XP漫长的启动过程终于完成
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。
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