windows启动过程..doc

打开电源之后，开始操作系统的引导过程。该引导过程细分为预引导、引导、载入内核、初始化内核，以及登录这五个阶段。 1、预引导 1.1 上电 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，这个地址实际上在系统BIOS的地址范围内，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。接通微机的电源，系统将执行一个自我检查的例行程序。这是程序的子程序，通常称为POST自检(Power On Self Test)。 完整的POST自检包括对CPU、系统主板、基本的640KB内存、1MB以上的扩展内存、系统ROM BIOS的测试；CMOS中系统配置的校验；初始化视频控制器，测试视频内存、检验视频信号和同步信号，对CRT接口进行测试；对键盘、软驱、硬盘及CD－ROM子系统作检查；对并行口(打印机)和串行口(RS232)进行检查。自检中如发现有错误，将按两种情况处理：对于严重故障(致命性故障)则停机，此时由于各种初始化操作还没完成，不能给出任何提示或信号；对于非严重故障则给出提示或声音报警信号，等待用户处理。在完成POST自检后，ROM BIOS将按照系统CMOS设置中的启动顺序搜寻软硬盘驱动器及CDROM、网络服务器等有效的启动驱动器，读入操作系统，然后将系统控制权交给引导记录，由引导记录完成系统的启动。ntldr子程序 运行ntldr，该程序会将处理器由实模式Real Mode）切换为32位平坦内存模式（32-bit Flat Memory Mode）。 读取文件系统驱动，找到硬盘上的分区后，引导载入程序的初始化过程就已经完成了。 2.2 操作系统选择 执行主体：BIOS-ntldr子程序 这一步并非必须，只有在计算机中安装了多个Windows操作系统的时候才会出现。不过无论计算机中安装了几个Windows，计算机启动的过程中，这一步都会按照设计运行一遍，但只有在确实安装了多个系统的时候，系统才会显示一个列表，让你选择想要引导的系统。 如果已经安装了多个Windows操作系统，那么所有的记录都会被保存在系统盘根目录下一个名为boot.ini的文件中。ntldr程序在完成了初始化工作之后就会从硬盘上读取boot.ini文件，并根据其中的内容判断计算机上安装了几个Windows，它们分别安装在第几块硬盘的第几个分区上。 如果只安装了一个，那么就直接跳过这一步。但如果安装了多个，那么ntldr就会根据文件中的记录显示一个操作系统选择列表，并默认持续30秒。如果你没有选择，那么30秒后，ntldr会开始载入默认的操作系统。至此操作系统选择这一步已经成功完成。 2.3 硬件检测 执行主体：BIOS-ntldr子程序、BIOS-N子程序 这一过程中主要需要用到N和Ntldr。当我们在前面的操作系统选择阶段选择了想要载入的Windows系统之后，N首先要将当前计算机中安装的所有硬件信息收集起来，并列成一个表，接着将该表交给Ntldr（这个表的信息稍后会被用来创建注册表中有关硬件的键）。 这里需要被收集信息的硬件类型包括：总线/适配器类型、显卡、通讯端口、串口、浮点运算器（CPU）、可移动存储器、键盘、指示装置（鼠标）。至此，硬件检测操作已经成功完成。 2.4 配置文件选择 执行主体：BIOS-ntldr子程序 这一步也不是必须的。只有在计算机（常用于笔记本电脑）中创建了多个硬件配置文件的时候才需要处理这一步。 如果Ntldr检测到系统中创建了多个硬件配置文件，那么它就会在这时候将所有可用的配置文件列表显示出来，供用户选择。这里其实和操作系统的选择类似，不管系统中有没有创建多个配置文件，Ntldr都会进行这一步操作，不过只有在确实检测到多个硬件配置文件的时候才会显示文件列表。 3、载入内核阶段 执行主体：BIOS-ntldr子程序、Ntoskrnl.exe、hal.dll 在这一阶段，ntldr会载入Windows XP的内核文件：Ntoskrnl.exe，但这里仅仅是载入，内核此时还不会被初始化。随后被载入的是硬件抽象层（hal.dll）。 硬件抽象层其实是内存中运行的一个程序，这个程序在Windows XP内核和物理硬件之间起到了桥梁的作用。正常情况下，操作系统和应用程序无法直接与物理硬件打交道，只有Windows内核和少量内核模