Question

电脑开机问题

众所周知 电脑开机需要一定时间 也就是电脑进入工作状态前的准备工作 请问开机的过程里 电脑都干了些什么呢？ 具体是 处理器 外存 内存 主板 这些东西都作了具体什么样的工作？（问题补充：越专业越好 越本质越好）

Answer 1

打开电源启动机器几乎是电脑爱好者每天必做的事情，面对屏幕上出现的一幅幅启动画面，我们一点儿也不会感到陌生，但是，计算机在显示这些启动画面时都做了些什么工作呢？从打开电源到出现windows的蓝天白云时，计算机到底都干了些什么事情。

首先让我们来了解一些基本概念。第一个是大家非常熟悉的bios（基本输入输出系统），bios是直接与硬件打交道的底层代码，它为操作系统提供了控制硬件设备的基本功能。bios包括有系统bios（即常说的主板bios）、显卡bios和其它设备（例如ide控制器、scsi卡或网卡等）的bios，其中系统bios是本文要讨论的主角，因为计算机的启动过程正是在它的控制下进行的。bios一般被存放在rom(只读存储芯片)之中，即使在关机或掉电以后，这些代码也不会消失。

第二个基本概念是内存的地址，我们的机器中一般安装有32mb、64mb或128mb内存，这些内存的每一个字节都被赋予了一个地址，以便cpu访问内存。32mb的地址范围用十六进制数表示就是0～1ffffffh，其中0～fffffh的低端1mb内存非常特殊，因为最初的8086处理器能够访问的内存最大只有1mb，这1mb的低端640kb被称为基本内存，而a0000h～bffffh要保留给显示卡的显存使用，c0000h～fffffh则被保留给bios使用，其中系统bios一般占用了最后的64kb或更多一点的空间，显卡bios一般在c0000h～c7fffh处，ide控制器的bios在c8000h～cbfffh处。

好了，下面我们就来仔细看看计算机的启动过程吧。

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。

第二步：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。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（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）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： 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windows 9x最基本的系统文件。windows 9x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。

如果系统之中安装有引导多种操作系统的工具软件，通常主引导记录将被替换成该软件的引导代码，这些代码将允许用户选择一种操作系统，然后读取并执行该操作系统的基本引导代码（dos和windows的基本引导代码就是分区引导记录）。 上面介绍的便是计算机在打开电源开关（或按reset键）进行冷启动时所要完成的各种初始化工作，如果我们在dos下按ctrl＋alt＋del组合键（或从windows中选择重新启动计算机）来进行热启动，那么post过程将被跳过去，直接从第三步开始，另外第五步的检测cpu和内存测试也不会再进行。我们可以看到，无论是冷启动还是热启动，系统bios都一次又一次地重复进行着这些我们平时并不太注意的事情，然而正是这些单调的硬件检测步骤为我们能够正常使用电脑提供了基础。

Answer 2

电脑硬件启动顺序
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，此时电压还不稳定，主板控制芯片组会向CPU发出并保持一个RESET(重置)信号，让CPU初始化。当电源开始稳定供电后(当然从不稳定到稳定的过程也只是短暂的瞬间)，芯片组便撤去RESET信号(如果是手动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。

第二步：系统BIOS的启动代码首先要做的事情就是进行POST(Power On Self Test，加电自检)，POST的主要任务是检测系统中的一些关键设备是否存在和能否正常工作，如内存和显卡等。由于POST的检测过程在显示卡初始化之前，因此如果在POST自检的过程中发现了一些致命错误，如没有找到内存或者内存有问题时(POST过程只检查640K常规内存)，是无法在屏幕上显示出来的，这时系统PIOS可通过喇叭发声来报告错误情况，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这个过程。

第三步：接下来系统BISO将查找显示卡的BIOS，存放显示卡BIOS的ROM芯片的起始地址通常在C0000H 处，系统BIOS找到显卡BIOS 之后调用它的初始化代码，由显卡BIOS来完成显示卡的初始化。大多数显示卡在这个过程通常会在屏幕上显示出一些显示卡的信息，如生产厂商、图形芯片类型、显存容量等内容，这就是我们开机看到的第一个画面，不过这个画面几乎是一闪而过的，也有的显卡BIOS使用了延时功能，以便用户可以看清显示的信息。接着系统BIOS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这些设备。

第四步：查找完所有其它设备的BIOS之后，系统BIOS将显示它自己的启动画面，其中包括有系统BIOS的类型、序列号和版本号等内容。同时屏幕底端左下角会出现主板信息代码，包含BIOS的日期、主板芯片组型号、主板的识别编码及厂商代码等。

第五步：接着系统BIOS将检测CPU的类型和工作频率，并将检测结果显示在屏幕上，这就是我们开机看到的CPU类型和主频。接下来系统BIOS开始测试主机所有的内存容量，并同时在屏幕上显示内存测试的数值，就是大家所熟悉的屏幕上半部份那个飞速翻滚的内存计数器。这个过程我们可以在BIOS设置中选择耗时少的"快速检测"或者耗时多的"全面检测"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，这些设备包括：硬盘、CD-ROM、软驱、串行接口和并行接口等连接的设备，另外绝大多数新版本的系统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，系统BIOS会重新清屏并在屏幕上方显示出一个系统配置列表，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：按下来系统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数据，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进行更新，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不相同的数据格式，于是Windows在它自己的启动过程中会把ESCD数据转换成自己的格式，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又会把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，这就是为什么有的计算机在每次启动时都会显示"Update ESCD... Success"信息的原因。

第十步：ESCD数据更新完毕后，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Windows 最基本的系统文件。Windows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。如果系统这中安装有引导多种操件系统的工具软件，通常主引导记录将被替换成该软件的引导代码，这些代码将允许用户选择一种操作系统，然后读取并执行该操作系统的基本引导代码(DOS和Windows的基本引导代码就是分区引导记录)。

Answer 3

一开机，系统就自动检测硬件，最先是显卡，然后内存，跟着显示CPU型号，硬盘型号，光驱等。检测完毕，就进入系统启动状态。

Answer 4

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。
第二步： 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。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.
九步： 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）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： 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Windows 9x最基本的系统文件。Windows 9x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。
如果系统之中安装有引导多种操作系统的工具软件，通常主引导记录将被替换成该软件的引导代码，这些代码将允许用户选择一种操作系统，然后读取并执行该操作系统的基本引导代码（DOS和Windows的基本引导代码就是分区引导记录）。 上面介绍的便是计算机在打开电源开关（或按Reset键）进行冷启动时所要完成的各种初始化工作，如果我们在DOS下按Ctrl＋Alt＋Del组合键（或从Windows中选择重新启动计算机）来进行热启动，那么POST过程将被跳过去，直接从第三步开始，另外第五步的检测CPU和内存测试也不会再进行。我们可以看到，无论是冷启动还是热启动，系统BIOS都一次又一次地重复进行着这些我们平时并不太注意的事情，然而正是这些单调的硬件检测步骤为我们能够正常使用电脑提供了基础。
现在市场上主流的品牌机随机安装的操作系统一般为Windows XP，但是，部分用户可能仍然对Windows 98、Windows ME或Windows 2000等操作系统情有独钟，希望能在不破坏原操作系统的前提下，再安装一下以上操作系统。按常规来说，如不使用第三方的软件，我们在安装微软的Windows系列操作系统时，应该按照从低版本到高版本的顺序来依次安装；如果使用第三方的软件，又会涉及到所使用的软件的版权及用法问题，对一般用户来说显然是不太合适的。