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BIOS的启动过程

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日期:2007-6-3 10:30:00     来源:   作者:qiujingsong 点击:
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BIOS的启动过程 

只要一打开计算机的电源开关,一个叫Bootstrap(引导程序)的小软件就要发挥作用,
它常驻在BIOS ROM的地址FFFFOH处,当ROM加载程序加载它后,它就完成下面的几项工
作。

1、加电自检

POST(Post On Self Text,加电自检子程序)测试系统的完整性,如果系统通过测试
,计算机扬声器发出一短促的鸣叫声(是否有鸣叫声取决于BIOS的厂家,这里以广泛使
用的Award的BIOS为例),如果系统出现故障而未通过测试,根据故障的不同扬声器将
发出不同的鸣叫声,因为各个厂商对鸣叫声的定义不同,要了解各个鸣叫声的意义需查
看BIOS或者主板厂商的用户手册。某些BIOS在检测出系统故障时会暂停并且在显示器上
显示出相关的错误信息(如键盘错误等)。在POST过程还要测试内存的完整性。

2、检测即插即用设备

3、查找引导盘

引导程序接着检测BIOS中的设置以找到第一个可引导的驱动器(一般为A盘或C盘),如
果在检测完BIOS中指定的所有可引导器仍未发现引导驱动器,引导程序暂停启动过程并
显示一个错误信息:找不到启动盘。

(二)、Dos的启动过程

操作系统加载程序从ROM加载程序得到控制权后就开始DOS的启动,其步骤如下。

1、加载IO.SYS

操作系统加载程序从引导驱动器上读取主引导记录MBR(Master Boot Record)并将控
制权叫给MBR,MBR读取分区表(在MBR的尾部)并找到引导分区的位置,MBR将控制权叫
给引导分区的引导扇区(引导扇区包含磁盘引导程序和磁盘特性表)上的磁盘引导程序
,检测BIOS参数块(BPB,BIOS Parameter Block)以找到操作系统引导文件所在的根
目录,将操作系统引导文件IO.SYS从根目录拷贝进内存,IO.SYS实际上是一个可执行文
件并且只能位于引导分区的第一磁道上。

2、加载FAT和MSDOS.SYS

3、处理CONFIG.SYS和AUTOEXEC.BAT

如果CONFIG.SYS文件不存在,IO.SYS从MSDOS.SYS的“WinBootDir=”获得Ifshlp.sys、
Himem.sys和Setver.exe这三个文件的位置,然后自动加载这三个必需的驱动程序。如
果MSDOS.SYS中有BootGUI=0这个选项,IO.SYS将控制权交给命令行解释器COMMAND.COM
(或者叫给CONFIG.SYS中由命令“SHELL=”指定的命令行解释器),然后COMMAND.COM
将控制权叫给计算机用户,也就是等待用户输入DOS命令,至此DOS的启动过程完成。

(三)、Windows的启动过程

在DOS启动过程的最后一步,如果MSDOS.SYS中是BootGUI=1而不是BootGUI=0这个选项,
IO.SYS将控制权将交给Windows加载程序以继续加载Windows,Windows的启动过程真正
开始。

1、显示“Starting Windows...”

屏幕显示“Starting Windows 9x...”这个提示信息,在这个信息显示的过程中:

MSDOS.SYS中的BootDelay=n(n为整数)选项可以控制该信息的显示延长时间,若
MSDOS.SYS没有该选项,默认该信息显示3秒。

若MSDOS.SYS中有BootKeys=1,按住Ctrl或F8键则显示Windows启动菜单。若有
BootMenu=1,不按住Ctrl或F8键也会自动显示Windows启动菜单。

MSDOS.SYS中若有BootMenuDelay=n的选项,可以指定Windows启动菜单显示的延长时间
,默认是30秒。

MSDOS.SYS中若有BootMenuDefault=n,可以指定Windows启动菜单上的启动项,默认是1
,即以正常模式启动Windows。

如果Windows上一次没有正常关闭,而且在MSDOS.SYS中没有AutoScan=0选项,磁盘扫描
程序Scandisk将询问或者自动扫描硬盘,默认该选项是AutoScan=1,既自动扫描。

不管MSDOS.SYS中是否有以上选项,只要Windows上一次的启动或关机过程没有正常完成
,Windows的启动菜单会自动出现,而且默认启动项是安全模式(Windows Safe Mode)
,这个自动出现的启动菜单其显示延时是30秒。

在Windows的启动过程中,将保留所有的UMB(Upper Memory Block,上位内存)使用。


2、检测Windows的启动画面

如果MSDOS.SYS中有logo=1选项或者没有该选项,IO.SYS加载并显示其内部默认的
Windows启动画面(即蓝天白云画面)。用户可自定义一个LOGO.SYS文件(实际上是分
辨率为320?400、颜色深度为256色的BMP图形)并把它放在根目录下一取代该画面,这
样Windows的启动画面就变成了用户的自定义画面。可能有些计算机用户这样做后发现
显示的仍然是蓝天白云画面,这种情况发生在OEM版的Windows中,原因是微软为这些
OEM厂商修改了LOGO.SYS必须放在特定的目录中,例如C:\WINDOWS或者别的目录中,不
同的OEM厂家可能有所不同。

在MSDOS.SYS设置logo=0则不显示Windows的启动画面。

3、检测DRVSPACE.INI和DBLSPACE.INI文件

如果存在DRVSPACE.INI和DBLSPACE.INI文件,并且在MSDOS.SYS中没有指定DblSpace=0
、Drvspace=0,DRVSPACE.BIN和DBLSPACE.BIN被加载。

4、检测注册表

IO.SYS打开注册表文件SYSTEM.DAT并调用其它工具检测数据的有效性,如果文件
SYSTEM.DAT不存在,则自动从备份文件中恢复该文件,如果SYSTEM.DAT被恢复,
USER.DAT也被自动恢复。Windows98中备份文件被压缩在目录C:\WINDOWS\SYSBACKUP\下
的RB00n.CAB中,n的值为0―5。

5、检测DBLBUFF.SYS

如果在MSDOS.SYS中有DoubleBuffer=1,或者注册表中有键值
HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\Control\WinBoot\DoubleBuffer,则
加载DBLBUFF.SYS。即使以上两个条件都没有满足,但是Windows探测到双缓冲(
Double Buffer)是必须的,也会自动加载双缓冲。

6、加载WIN.COM

配置文件加载完成后即运行WIN.COM,WIN.COM是Windows的加载器(Windows Loader)
,由它继续Windows的启动工作。

7、加载Vxd文件

Vxd其全称为Virtual Device Driver,即虚拟设备驱动程序。WIN.COM首先处理
VMM32.VXD。

实模式虚拟设备驱动程序加载程序检测是否所需的VxD文件已成功加载,如果没有,它
再一次尝试加载。一旦实模式虚拟设备驱动程序加载成功,设备初始化开始。任何需要
在实模式下初始化的VxD文件此时开始初始化。VMM32将计算机处理器从实模式切换到保
护模式,VxD第三阶段的初始化过程开始。在这个阶段VxD设备驱动程序根据InitDevice
指定的次序而不是根据VxD被加载进入到内存中的次序进行初始化,这些VxD文件初始化
次序如下。

a.SYS_CRITICAL_INIT(SYSCRITINIT,系统关键初始化)

在这个阶段为了让VxD文件有足够多的时间准备设备初始化而不被系统中断,所有的系
统中断都被关闭,所有的文件输入/输出(I/O)也被关闭,因此所有的VxD文件被加载
的过程不被Windows启动记录文件Boot.txt记录,直到该初始化过程完成之后,所有VxD
文件被加载的过程才被记录到文件Bootlog.txt中。

b、SYS_DEVICE_INIT(DEVICEINIT,系统设备初始化)

在这个阶段大量的VxD进行初始化,文件的输入/输出也被允许,因此每一个VxD文件的
初始化都被记录,但Ifsmgr的设备初始化例外。Ifsmgr的作用是控制实模式文件系统,
在Ifsmgr的设备初始化过程中磁盘输入/输出不被允许,直到其初始化完成后磁盘输入/
输出才被允许进行。由于这个原因,Ifsmgr的初始化过程也没有被记录,因此从表面上
看,好像它在设备初始化阶段并没有出现。

c、SYS_INIT_COMPLETE(INITCOMPLETE,系统初始化完成)

通过这几个阶段的VxD此时一般可以正常工作了,而那些通过a、b两阶段而没有通过c阶
段的VxD将被从内存中清除。

8、加载GUI程序

在所有的静态VxD和WINSTART.BAT被加载后,Windows的GUI(Graphical User 
Interface,图形用户界面)被加载,这些GUI程序是Krnl32.dll、Gdi.exe、User.exe
和Explorer.exe,其中Explorer.exe是Windows默认的Shell,可以改为使用别的应用程
序来代替。

9、Windows注册和网络注册

接下来是加载网络环境设置,即加载注册表键值
HKEY_LOCAL_MACHINE\Software\Microsoft\Windows\CurrentVersion\RunServicesOnce
、Windows logon和network,此时出现询问Windows注册和网络注册密码的对话框。
Windows加载网络环境参数时提示用户输入网络注册密码,如果用户是在单机上而不是
在网络上使用计算机,并且已经关闭了密码输入提示功能,Windows将用以前提供的默
认用户名实现自动注册网络,Windows要完成自动注册功能必须满足:

(1)以前至少输入过一次有效的用户名;

(2)上次输入的用户名没有被清除;

(3)没有设置必须使用密码。

在单机用户系统上按ESC或者选择取消,Windows将会使用默认的桌面设置继续启动,但
Widows下一次启动时会再次要求输入用户名。如果网络注册验证中设置不完全正确且用
户输入了一个新的用户名,Windows将根据控制面板中的网络用户设置参数替这个用户
创造一个环境设置参数。

10、注册表主键加载

Windows中有几个自动运行的项目,它们按以下的次序加载:

(1)HKEY_LOCAL_MACHINE\Software\Microsoft\Windows\CurrentVersion\RunservicesOnce,


(2)HKEY_LOCAL_MACHINE\Software\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Runservices,


(3)Windows的注册提示,

(4)HKEY_LOCAL_MACHINE\Software\Microsoft\Windows\CurrentVersion\RunOnce,

(5)HKEY_LOCAL_MACHINE\Software\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Run,

(6)HKEY_CURRENT_USER\Software\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Run,

(7)启动组,

(8)HKEY_CURRENT_USER\Software\Microsoft\Windows\CurrentVersion\RunOnce。

上面各项(1)、(2)和(3)可以同时加载,只有(4)的地位比较特殊,它必须等待(1)、(2)
和(3)都完成加载之后才开始加载,而在它之后的(5)、(6)、(7)和(8)也都可以同时加
载,但它们都必须等待(4)中所有的项目完成加载之后才开始加载。RunservicesOnce中
的键值在执行一次之后被自动地从注册表中清除。

经过了以上的所有步骤,Windows也就完成了其启动的全过程 



创建时间:2006-8-19 
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