計算機啓動過程總結

1、計算機組成： 一、計算機硬件核心設備主要由中央處理器、存儲器、輸入/輸出設備、總線組成；

1.一、中央處理器主要由控制器、運算器、寄存器組成；

1.1.一、控制器由指令寄存器、狀態寄存器、指令譯碼器、時序電路、控制電路組成；

1.1.二、運算器由加法器、若干個寄存器組成； 1.1.2.一、加法器用於運算，寄存器用於存儲參加運算的各類數據以及運算後的結果。

1.二、內存器分爲內存儲器、外存儲器； 1.2.一、內存儲器可做爲半導體存儲器可分爲三大類：隨機存儲器、只讀存儲器、特殊存儲器；外儲存器可做爲輸入/輸出設備。 1.2.二、隨機存儲器（RAM）隨機存儲器特色可讀寫，通電數據可保持，斷電數據當即消失。RAM分爲動態和靜態；動態DRAM是用MOS電路和電容來做存儲元件的。因爲電容會放電，因此須要定時充電以維持存儲內容的正確，例如互隔2ms刷新一次；靜態SRAM是用雙極型電路或MOS電路的觸發器來做存儲元件的，它沒有電容放電形成的刷新問題，主要用戶大容量存儲器。 1.2.三、ROM ROM是隻讀存儲器（Read Only Memory），它只能讀出原有的內容（製造商寫入的內容，就是代碼指令嘍），不能由用戶再寫入新內容。 1.2.四、特殊固態存儲器 包括電荷耦合存儲器、磁泡存儲器、電子束存儲器等，它們多用於特殊領域內的信息存儲。

1.三、輸入設備有鍵盤、鼠標、掃描儀、光筆；輸出設備有顯示器、打印機、繪圖儀。

1.四、總線就是電路板上數據傳送的公用信號線（傳送指令的），由聚集與分配數據信號、選擇發送信號的部件與接收信號的部件、總線控制權的創建與轉移等功能組成，通常按信號類型將總線分爲三組，其中AB（Address Bus）爲地址總線；DB(Data Bus)爲數據總線；CB（Control Bus）控制總線。

2、計算機啓動過程簡介： 排針（電源開關）開機[拉低]-->IT8712 IO芯片 75PIN[拉低]-->IO 72PIN[拉低]（告訴南橋我要準備開機了，你要作好準備），當南橋芯片接收到開機請求後，送出信號給I/O芯片71腳，南橋告訴IO本身 OK後-->IO 76PIN[拉低](IT8712 IO芯片76PIN和ATX24針的16針腳相連,20針電源是和14腳綠線相連)-->電源的綠線[拉低]-->電源被打開開始對主板供電。

2.一、啓動BLOS 當機算機的電源鍵被按下時，同這個鍵相聯的電信號線就會送出一個電信號給主板，供電電板開始工做，爲整個主板供電，中央處理器（CPU）立刻就從地址FFFF:0000H 處開始執行指令（CS片選），BLOS接到指令（CS片選）後開始自檢。

2.二、系統BIOS的啓動代碼首先要作的事情就是進行POST（Power－On Self Test，加電後自檢），檢測內存顯卡等，若是系統BIOS在進行POST的過程當中發現了一些致命錯誤，例如沒有找到內存或者內存有問題（此時只會檢查640K常規內存），那麼系統BIOS就會直接控制喇叭發聲來報告錯誤，聲音的長短和次數表明了錯誤的類型。在正常狀況下，POST過程進行得很是快，咱們幾乎沒法感受到它的存在，POST結束以後就會調用其它代碼來進行更完整的硬件檢測。

2.三、接下來系統BIOS將查找顯卡的BIOS，顯示一些生產廠商信息等，一閃而過。系統BIOS接着會查找其它設備的BIOS程序，找到以後一樣要調用這些BIOS內部的初始化代碼來初始化相關的設備。

2.四、查找完全部其它設備的BIOS以後，系統BIOS將顯示出它本身的啓動畫面，其中包括有系統BIOS的類型、序列號和版本號等內容。

2.五、接下來系統BIOS將更新ESCD(Extended System Configuration Data，擴展系統配置數據)。ESCD是系統BIOS用來與操做系統交換硬件配置信息的一種手段，這些數據被存放在CMOS(一小塊特殊的RAM，由主板上的電池來供電)之中。

2.六、ESCD更新完畢後，系統BIOS的啓動代碼將進行它的最後一項工做：即根據用戶指定的啓動順序從軟盤、硬盤或光驅啓動MBR，在肯定後進行引導。

2.七、MBR引導，MBR被分紅三個部分，分別是：Bootloader、分別表以及Magic Number。其中Bootloader部分爲stage1中被執行的起始部分。

2.八、Grub引導（啓動管理器）； 2.8.一、Stage1.5過程很無辜，它的做用很單一，可是很是關鍵。它的主要功用就是構造一個boot分區系統對應的文件系統，這樣能夠經過文件系統的路徑（/boot/grub/）尋找stage2過程須要的core.img，進而加載到內存中開始執行。

2.8.二、Stage1.5存在於0面0道3扇區開始的地方，並一直延續十幾k字節的區域，具體的大小與相應的文件系統的大小有關（文中涉及到了0面0道1-3+x扇區，這部分扇區爲保留扇區，BIOS不會放置任何數據。

2.九、控制權轉交給操做系統後，操做系統的內核首先被載入內存。 以Linux系統爲例，先載入/boot目錄下面的kernel。內核加載成功後，第一個運行的程序是/sbin/init。它根據配置文件（Debian系統是/etc/initab）產生init進程。這是Linux啓動後的第一個進程，pid進程編號爲1，其餘進程都是它的後代。 而後，init線程加載系統的各個模塊，好比窗口程序和網絡程序，直至執行/bin/login程序，跳出登陸界面，等

待用戶輸入用戶名和密碼。 至此，所有啓動過程完成。

~~待優化，有時間仔細優化一下。

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參考文獻：

主板基本啓動過程

計算機啓動過程詳解

計算機啓動過程詳解

電腦開機全過程詳解

計算機啓動全過程

電的工做原理 BLOS

芯片組