电脑启动顺序
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先介紹一下兩個基本而重要的概念。
BIOS:即“Basic Input/Output System”(基本輸入輸出系統),它是一組被“固化”在計算機主板上的一塊ROM中直接關聯硬件的程序,保存著計算機最重要的基本輸入輸出的程序、系統設置信息、開機后自檢程序和系統自啟動程序,其主要功能是為計算機提供最底層的、最直接的硬件設置和控制,它包括系統BIOS(主板BIOS).其它設備BIOS(例如IDE控制器BIOS、顯卡BIOS等)其中系統BIOS占據了主導地位.計算機啟動過程中各個BIOS的啟動都是在它的控制下進行的.
內存地址:我曾在虛擬內存的介紹中提到過它,我們知道,內存空間的最基本單位是位,8位視為一個字節,即我們常用的單位B,內存中的每一個字節都占有一個地址(地址是為了讓CPU識別這些空間,是按照16進制表示的),而最早的8086處理器只能識別1MB(2的20次方B)的空間,這1MB內存中低端(即最后面)的640KB就被稱為基本內存,而剩下的內存(所有的)則是擴展內存。這640KB的空間分別由顯存和各BIOS所得。
詳細介紹計算機的啟動過程(從打開電源到操作系統啟動之前)
1、當電源開關按下時,電源開始向主板和其他設備供電,此時電壓并不穩定,于是,當主板認為電壓并沒有達到CMOS中記錄的CPU的主頻所要求的電壓時,就會向CPU發出RESET信號(即復位,不讓CPU進一步運行),不過僅一瞬間不穩定的電壓就能達到符合要求的穩定值,此時復位信號撤銷,CPU馬上從基本內存的BIOS段讀取一條跳轉指令,跳轉到BIOS的真正啟動代碼處,如此,系統BIOS啟動,此后的過程都由系統BIOS控制。
2、系統BIOS啟動后會進行加電自檢POST(Power On Self Rest)。不過這個過程進行得很快,它主要是檢測關鍵設備(如電源、CPU芯片、BIOS芯片、基本內存等電路是否存在以及供電情況是否良好。如果自檢出現了問題,系統喇叭會發出警報聲(根據警報聲的長短和次數可以知道到底出現了什么問題)。
3、如果自檢通過,系統BIOS會查找顯卡BIOS,找到后會調用顯卡BIOS的初始化代碼,此時顯示器就開始顯示了(這就是為什么自檢失敗只能靠發聲進行提醒了)。顯卡BIOS會在屏幕上顯示顯卡的相關信息(不過現在的筆記本似乎并不顯示這個)。
4、顯卡檢測成功后會進行其他設備的測試,通過后系統BIOS重新執行自己的代碼,并顯示自己的啟動畫面,將自己的相關信息顯示在屏幕上,而后會進行內存測試(這些在現在的計算機上也看不到了),僅僅是短暫出現系統BIOS設置頁面,此時就可以對系統BIOS進行需要的設置了,完成后會重新啟動。
5、此后BIOS會檢測系統的標準硬件(如硬盤、軟驅(雖然現在很多計算機已沒有軟驅了)、串行和并行接口等),檢測完成后會接著檢測即插即用設備,如果有的話就為該設備分配中斷、DMA通道和I/O端口等資源,到了這里,所有的設備都已經檢測完成了,老機會進行一次清屏并顯示一個系統配置表,如果和上次啟動相比出現了硬件變動,BIOS還會更新ESCD,即“Extended System Configuration Data”(擴展系統配置數據),它是系統BIOS用來與操作系統交換硬件配置信息的數據,這些數據被存放在CMOS中。現在的機器則不再顯示這些了。
6、當上面的所有步驟都順利進行以后,BIOS將執行最后一項任務:按照用戶指定的啟動順序進行啟動(即我們經常需要用到的設置系統從哪里啟動,一般默認是硬盤,如果需要安裝系統,還會設置為光驅或USB設備),注意,這里是指的啟動順序,如果設置為從光驅啟動,而光驅中又沒有光盤的話,系統還是會接著從硬盤啟動的。
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《新程序員》:云原生和全面數字化實踐50位技術專家共同創作,文字、視頻、音頻交互閱讀總結